DD228258A5 - Verfahren zur herstellung von carbapenem-derivaten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von carbapenem-derivaten Download PDF

Info

Publication number
DD228258A5
DD228258A5 DD84260663A DD26066384A DD228258A5 DD 228258 A5 DD228258 A5 DD 228258A5 DD 84260663 A DD84260663 A DD 84260663A DD 26066384 A DD26066384 A DD 26066384A DD 228258 A5 DD228258 A5 DD 228258A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
group
pyridinium
alkyl
mmol
water
Prior art date
Application number
DD84260663A
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Dextraze
Original Assignee
Bristol Myers Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bristol Myers Co filed Critical Bristol Myers Co
Publication of DD228258A5 publication Critical patent/DD228258A5/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D477/00—Heterocyclic compounds containing 1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. carbapenicillins, thienamycins; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulphur-containing hetero ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/06—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
    • C07D213/16—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom containing only one pyridine ring
    • C07D213/20—Quaternary compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/24—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D213/28—Radicals substituted by singly-bound oxygen or sulphur atoms
    • C07D213/30—Oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/62—Oxygen or sulfur atoms
    • C07D213/63—One oxygen atom
    • C07D213/65—One oxygen atom attached in position 3 or 5
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/62—Oxygen or sulfur atoms
    • C07D213/70—Sulfur atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/72—Nitrogen atoms
    • C07D213/73—Unsubstituted amino or imino radicals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/66—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/84—Sulfur atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/04—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
    • C07D295/08—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms
    • C07D295/084—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms with the ring nitrogen atoms and the oxygen or sulfur atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings
    • C07D295/088—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms with the ring nitrogen atoms and the oxygen or sulfur atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings to an acyclic saturated chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D477/00—Heterocyclic compounds containing 1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. carbapenicillins, thienamycins; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulphur-containing hetero ring
    • C07D477/02—Preparation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Carbapenem-Antibiotika, die in 2-Stellung einen Rest der allgemeinen Formel S-A-R14aufweisen, worin A einen Cyclopentylen-, Cyclohexylen- oder C2-6-Alkylenrest bedeutet, der gewuenschtenfalls durch eine oder mehrere C1-4-Alkylgruppen substituiert ist, und R14 einen aromatischen oder nicht-aromatischen Heterocyclus bedeutet, der ein quaternisiertes Stickstoffatom enthaelt und ueber ein quaternaeres Stickstoffatom an A gebunden ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Carbapenem-Derivaten.· Die erfindungsgemäß hergestellten Carbapenem-Derivate besitzen in 2-Steilung einen Substituenten der Formel
-S-A-R14
worin A einen Cyclopentylen-, Cyclohexylen- oder ^2^β-Alkylenrest bedeutet, der gewünschtenfalls durch eine oder mehrere C, ,-Alkylgruppen substituiert ist, und Λ U
R einen aromatischen oder nicht-aromatischen Heterocyclus bedeutet,der ein quateraisiertes Stickstoffatom enthält und über ein quaternäres Stickstoffatom an A gebunden ist.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Carbapenem-Derivate sind in den US-Patentanmeldungen Serial Nr. 366 910, 471 379 und 389 652 beschrieben (Erfinder: Choung U.Kim und Peter F, Misco Jr.). Auf die gesamte Offenbarung Jeder dieser Anmeldungen wird hiermit Bezug genommen.
Die US-Anmeldung 366 910 und deren Fortsetzungsanmeldung, Serial Nr. 471 379, die der DE-OS 3 312 533 entspricht, beschreibt die Herstellung von Carbapenem-Antibiotika der Formel
COOR2
IA
worm
R ein Wasserstoffatorn bedeutet und R ein Wasserstoffatom bedeutet oder für folgende substituierte und unsubstituierte Reste steht:
eine Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe mit bis 10 Kohlenstoffatomen; eine Cycloalkyl- und Cycloalkylalkylgruppe mit 3 Ms 6 Kohlenstoffatomen in dem Cycloalkylring und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den Alky.leinheiten; eine Phenylgruppe; eine Aralkyl-, Aralkenyl- und Aralkinylgruppe, worin die Aryleinheit eine Fhenylgruppe darstellt und der aliphatische Teil 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist; eine Heteroaryl-, Heteroaralkyl-, Heterocyclyl- und Heteroeyelylalkylgruppe, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten, heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- und Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit den heterocyclischen Einheiten verbundenen Alkyleinheiten 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen;
wobei der Substituent oder die Substituenten der obengenannten Reste eine der folgenden Gruppen bedeuten:
eine C^g-Alkylgruppe, die gewünschtenfalls durch Amino, Halogen, Hydroxy oder Carboxyl substituiert ist,
ein Halogenatom,
0 0 NR3
-OR·5, -OCNR-TT, -CNR5R\ -NR5R , -<7 ,
XNR3R4 00
-SO2NR5R , -NHCNR5R^, R-XNR-, -CO2R-' , =0,
0 0 0
η * * η q η q -χ.
-OCR5, -SR5, -SR*, -SR^ , -CN, -Nx, -OSOxR-*,
-OSO5R3, -NR3SO^R4, -NR3C=NR4, -NR3CO9R4 oder
r3
-NO2, wobei in den obengenannten Substituenten die Gruppen
•x. Ll
R^ und R unabhängig voneinander für ein "Wasserstoff a torn; eine Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen; eine Cycloalkyl-, Cycloalkylalkyl- und Alkylcy el oalkylgrupp e mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen im Cycloalkylring und mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den Alkyleinheiten; eine Phenylgruppe; eine Aralkyl-, Aralkenyl- und Aralkinylgruppe, worin die Aryleinheit eine Phenyl gruppe ist und der alipha tische Teil 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist; oder eine Heteroaryl-, Heteroaralkyl-, Heterocyclyl- und Heterocyclylalkylgruppe, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten aus 1 bis 4. Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit den genannten heterocyclischen Einheiten verbundenen Alkyleinheiten 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, stehen, oder
3 4
R und R zusammen mit dem Stickstoffatom, an
das wenigstens einer dieser Reste gebunden ist, einen 5- oder 6-gliedrigen, Stickstoff enthaltenden, heterocyclischen Ring bilden;
q *
R^ wie die Gruppe R-^ definiert ist, jedoch kein
Wasserstoffatom bedeuten kann; oder worin
R und R zusammen einen Cp^Q-Alkyliden- oder durch eine Hydroxy gruppe substituierten Cp* Q-Alkylidenrest bedeuten;
A eine Cyclopentylen-, Cyclohexylen- oder eine
C2_6-Alkylengruppe bedeutet, die gewünschtenfalls durch eine oder mehrere C1_^-Alkylgruppen substituiert ist;
R ein Wasserstoff a torn, eine anionische Ladung
oder eine übliche, leicht entfernbare Carboxyl-Schutz-
gruppe darstellt, mit der Maßgabe, daß, falls R ein Wasserstoff atom oder eine Schutzgruppe darstellt, auch ein Gegenanion vorhanden ist, und
der Rest der Formel
- N
einen substituierten oder unsubstituierten, mono-, bi oder polycyclischen, aromatischen, heterocyclischen Rest bedeutet, der mindestens ein Stickstoffatom im Ring enthält und über ein Ringstickstoffatom an A ge- > bunden ist, wodurch eine quatemäre Ammoniumgruppe ge bildet wird;
und deren pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze. Diese Verbindungen werden nach einem Verfahren hergestellt, das im folgenden Reaktionsschema wiedergegeben ist:
in
IV
COOR
COOR
S —A-OH
COOR
21 Diphenylchlorphosphat
HS-A-OH
A = Alkylen oder Cc-C/- -Cycloalkylen
Methansulfonylchlorid
S-A-OSO2CH3
Ν
COOR
VI
S-A-I
COOR
II
= Gegenanion)
COOR
I1A
COOR
IA
Die US-Anmeldung 389 652 und die Fortsetzungsanmeldung 499 690 beschreiben die Herstellung von Carbapenem-Antibiotika der allgemeinen Formel IB
10 15 20 25
COOR2
IB
worin R , R
L Q
R und R die zuvor angegebenen Bedeu
tungen besitzen;
R ausgewählt ist aus folgenden substituierten und unsubstituierten Gruppen: Alkyl, Alkenyl und Alkinyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen; Cycloalkyl und Cycloalkylalkyl .mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen im Cycloalkylring und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den Alkyleinheiten; Phenyl; Aralkyl, Aralkenyl und Aralkinyl, worin die Aryleinheit ein Phenylrest ist und der aliphatische Teil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist; Heteroaryl, Heteroaralkyl, Heterocyclyl und Heterocyclylalkyl, worin die Heteroatome oder das Heteroatom in den obengenannten heterocyclischen Einheiten aus 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit den genannten heterocyclischen Einheiten verbundenen Alkyleinheiten 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen;
wobei die obengenannten R -Reste gewünschtenfalls durch 1 bis 3 Substituenten substituiert sind, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus:
einem C, g-Alkylrest, der gewünschtenfalls durch Amino, Fluor, Chlor, Carboxyl, Hydroxy oder.Carbamoyl substituiert ist;
Fluor, Chlor oder Brom;
-OR3J -OCO2R3; -OCOR3; -OCONR3R4; -OSO2R3;
-Oxo; -NR3R4; R3CONR4-; -NR3CO2R4;
0 -NR3CONR3R4; -NR3SO2R4; -SR3; -S-R9;
-S-R9 ; -SO3R3; -CO2R3; -CONR3R4; -CN; oder
einem Phenylrest, der gewünschtenfalls substituiert ist durch: 1-3-Fluor, Chlor, Brom, C^g-Alkyl, -OR3, -NR3R4, -SO,R3, -CO9R3 oder -CONR3R4, wobei R3, R und R in diesen Substituenten R die oben angege
benen Bedeutungen besitzen; oder worin R eine Cj^-Alkylengruppe bedeuten kann, die mit dem Ring:
oder worin R eine divalente Phenylen- oder
θ s~\
so verbunden ist, daß sich eine überbrückte, polycyclische Gruppe bildet;
A einen Cyclopentylen- oder Cyclohexylenrest oder eine C2_g-Alkylengruppe bedeutet, die gewünschtenfalls durch eine oder mehrere C1 ^-Alkylgruppen substituiert ist;
R ein Wasserstoffatom, eine anionische Ladung
oder eine übliche, leicht entfernbare Carboxyl-Schutz-
gruppe bedeutet, mit der Maßgabe, daß, falls R ein Wasserstoffatom oder eine Schutzgruppe bedeutet, auch ein Gegenion vorhanden ist; und der Rest der Formel
einen substituierten oder unsubstituierten, mono-, bi- oder polycyclischen, nicht-aromatischen, heterocyclisehen Rest bedeutet, der mindestens ein Stickstoffatom im Ring enthält und über ein Ringstickstoffatom an A gebunden ist, wodurch eine quaternäre Ammoniumgruppe gebildet wird;
und der pharmazeutisch verträglichen Salze davon. Dieses Verfahren ist im nachfolgenden Reaktionsschema gezeigt:
. Diphenylchlorphosphat
COOR
III
IV..
0 Il OP(OC6H5) :
COOR
HS-A-OH
A=Alkylen oder C5-Cg-Cycloalkylen
S-A-OH
Methansulf onylchlorid
COÖR
S-A-OSO2CH3
COOR
VI
,8
-N
II
I1B
IB
10
S-A-I
COOR
S-A-
COOR
gegebenenfalls Deblockierung.
Bei diesem bekannten Verfahren geht man von der Verbindung der Formel III aus und setzt sie in einem inerten, organischen Lösungsmittel mit Diphenylchlorphosphat in Gegenwart einer Base zu der Zwischenverbindung IV um. Die Zwischenverbindung IV wird dann mit einem
Mercaptan-Reagens der Formel HS-A-OH in einem inerten, organischen Lösungsmittel und in Gegenwart einer Base zu der Zwischenverbindung V umgesetzt. Die Zwischenverbindung V acyliert man dann mit Methansulfonylchlorid in einem inerten, organischen Lösungsmittel und in Gegenwart einer Base, wobei man die Zwischenverbindung VI erhält, die man mit einer Jodidlonenquelle in einem inerten, organischen Lösungsmittel zur Zwischenverbindung II umsetzt. Diese Zwischenverbindung II wird mit dem gewünschten Amin in einem inerten, organischen Lösungsmittel und in Gegenwart von Silberionen zu dem quaternisierten Produkt I1A oder I1B umgesetzt, das man dann deblockieren kann, wobei man die entsprechende, deblockierte Carbapenem-Verbindung der Formel IA oder IB erhält.
Das oben beschriebene Verfahren hat mehrere Nachteile.
So verläuft dieses Verfahren über verschiedene Stufen, wobei es von Vorteil wäre, wenn man die Zahl der Stufen reduzieren könnte. Die Ausbeute der Gesamtreaktion ist ferner ziemlich gering. Außerdem wird die Quaternisierung mit der gesamten Carbapenem-Verbindung durchgeführt.
Ziel der Erfindung
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues Verfahren zur Herstellung der Verbindungen IA oder IB bereitzustellen, das (1) weniger Reaktionsstufen aufweist, (2) zu höheren Ausbeuten führt, (3) zuerst die Bildung des quaternisierten Amins ermöglicht, das dann später in der Synthese an den Carbapenem-Kern gebunden wird, und (4) eine leichtere Bildung von quaternären Aminprodukten mit einer Vielzahl von Aminen, z.B.sterisch gehinderten Aminen oder solchen mit niedrigen Werten ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird ein neues Verfahren zur Herstellung von Carbapenem-Derivaten der allgemeinen Formel I bereitgestellt:
,8 H
S-A-R
COOR'
14
worin
R ein Wasserstoffatom bedeutet und ,1
R' ein Wasserstoffatom bedeutet oder für folgende substituierte und unsubstituierte Reste steht:
eine Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe mit bis 10 Kohlenstoffatomen; eine Cycloalkyl- und Cycloalkylalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen in dem Cycloalkylring und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den Alkyleinheiten; eine Phenylgruppe; eine Aralkyl-, Aralkenyl- und Ar alkinyl gruppe, worin die Aryleinheit eine Phenylgruppe darstellt und der aliphatische Teil 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist; eine Heteroaryl-, Heteroaralkyl-, Heterocyclyl- und Heterocyclylalkylgruppe, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten, heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- und Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit den heterocyclischen Einheiten verbundenen Alkyleinheiten 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen;
wobei der. Substituent oder die Substituenten der obengenannten Reste eine der folgenden Gruppen bedeuten:
eine C, g-Alkylgruppe, die gewünschtenfalls durch Amino, Halogen, Hydroxy oder Carboxyl substituiert ist,
ein Halogenatom,
0 0 -OR3, -OCNR3R4, -CNR3R4, -NR3R4, -(^
0 0
-SO2NR5R , -NHCNR5R , R5CNR-, -CO2R5 , =0, 0 0 0
-OCR3, -SR3, -SR9, -SR9 , -CN, -N,, -OSO^R3,
π J D
-OSO2R3, -NR3SO2R4, -NR3C=NR4, -NR3CO2R4 oder
-NO2, wobei in den obengenannten Substituenten die Gruppen
•ζ Λ
R^ und R unabhängig voneinander für ein "Wasserstoffatom; eine Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen; eine Cycloalkyl-, Cycloalkylalkyl- und Alkylcycloalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen im Cycloalkylring und mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den Alkyleinheiten; eine Phenylgruppe; eine Aralkyl-, Aralkenyl- und Aralkinylgruppe, worin die Aryleinheit. eine Phenylgruppe ist und der alipha tische Teil 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist; oder eine Heteroaryl-, Heteroaralkyl-, Heterocyclyl- und Heterocyclylalkylgruppe, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten aus 1 bis 4. Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit den genannten heterocyclischen Einheiten verbundenen Alkyleinheiten 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, stehen, oder
IA
3 4
R und R zusammen mit dem Stickstoffatom, an
das wenigstens einer dieser Reste gebunden ist, einen 5- oder 6-gliedrigen, Stickstoff enthaltenden, hetero-:
cyclischen Ring bilden;
ο 3
R wie die Gruppe R definiert ist, jedoch kein
Wasserstoffatom bedeuten kann; oder worin
R und R zusammen einen Cp^Q-Alkyliden- oder durch eine Hydroxy gruppe substituiertenCp *Q-Alkyliderirest bedeuten:
A eine Cyclopentylen-, Cyclohexylen- oder eine
C2_g-Alkylengruppe bedeutet, die gewünschtenfalls durch eine oder mehrere C^^-Alkylgruppen substituiert ist;
R ein Wasserstoffatorn, eine anionische Ladung
oder eine übliche, leicht entfernbare Carboxyl-Schutz-
gruppe darstellt, mit der Maßgabe, daß, falls R ein Wasserstoff atom oder eine Schutzgruppe darstellt, auch
20· ein Gegenanion vorhanden ist, und
14
R einen qua te mi si er ten, Stickstoff enthaltenden, aromatischen oder nicht-aromatischen Heterocyclus bedeutet,· der über ein Ringstickstoff atom an A gebunden ist, wodurch eine quatemäre Ammo nium gruppe gebildet wird,
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
eine Zwischenverbindung der allgemeinen Formel IV 30
O- XC00R2
IV
1 8 worin R und R die oben angegebenen Bedeutungen be-
2'
sitzen, R eine übliche, leicht entfernbare Carboxyl-Schutzgruppe bedeutet und L eine übliche Abgangsgruppe darstellt, mit einer Thiolverbindung der allgemeinen Formel VII
HS-A-R VII
14
,14
worin A und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und X° ein Gegenanion darstellt, in einem inerten Lösungsmittel und in Gegenwart einer Base zu einer Carbap enemverbindung der allgemeinen Formel I1
S-A-R
worin R1, R8, R
2« 14 ft
, A, R und Χσ die oben angegebenen
25 Bedeutungen besitzen,
umsetzt und gewünschten!"alls die Carboxyl-Schutzgruppe
2'
R entfernt, um die entsprechende, deblockierte Verbindung der allgemeinen Formel I oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon zu erhalten. 30
Gegenstand der Erfindung sind auch Zwischenverbindungen der allgemeinen Formel VII und Verfahren zur Herstellung dieser Zwischenverbindungen.
10
Die Carbapenem-Verbindungen der allgemeinen Formel I sind wirksame antibakterielle Mittel oder Zwischenverbindungen, die zur Herstellung derartiger Mittel nützlich sind.
15
30
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I enthalten den Carbapenem-Kern
und können somit als i-Carba^-penem-S-carbonsäure-Derivate bezeichnet werden. Die Verbindungen können jedoch in alternativer Weise auch so betrachtet werden, daß sie die folgende Grundstruktur
besitzen und als 7-0xo-1 -azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carbonsäure-Derivate bezeichnet werden. Erfindungsgemäß werden Verbindungen umfaßt, worin die Wasserstoffatome in 5- und 6-Stellung sowohl in eis- als auch in trans-Stellung vorliegen können, wobei die bevorzugten Verbindungen 5R-,6S(trans)-Konfiguration besitzen, wie das auch bei Thienamycin der Fall ist.
35
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I können in 6-Stellung unsubstituiert sein oder durch die zuvor für die anderen Carbapenem-Derivate beschriebenen Substituentengruppen substituiert sein. Insbesondere bedeutet
8 1
R ein Wasserstoffatom und R kann ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten bedeuten, der sich von Wasserstoff unterscheidet und beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung 38 869 (siehe die Definition von
* 8 R/) offenbart ist. In alternativer Weise können R und R zusammen einen Cp.0-Alkylidenrest oder einen substituierten (z.B. durch Hydroxy) C2-1Q-Alkylidenrest bedeuten.
1 Q
Die Definitionen für R und R werden nachstehend näher beschrieben:
(a) Aliphatische Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen sind geradkettige oder verzweigte Gruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 6 und insbesondere bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Sind diese Gruppen Teil eines anderen Substituenten, so beispielsweise in einem Cycloalkylrest oder einem Heteroaralkyl- oder Aralkenylrest, dann enthält die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe vorzugsweise 1 bis 6 und insbesondere bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome.
(b) Mit "Heteroaryl" werden mono-, bi- und polycyclische, aromatische, heterocyclische Gruppen bezeichnet, die 1 bis 4 0-, N- oder S-Atome enthalten. Bevorzugt sind 5- oder 6-gliedrige heterocyclische Ringe, wie Thienyl, Furyl, Thiadiazolyl, Oxadiazolyl, Triazolyl, Isothiazolyl, Thiazolyl, Imidazolyl, Isoxazolyl, Tetrazolyl, Oxazolyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl, etc.
(c) Unter "Heterocyclyl" werden mono-, bi- und polyeyeIisehe, gesättigte oder ungesättigte, nichtaromatische, heterocyclische Gruppen verstanden, die 1 bis 4 0-, N- oder S-Atome enthalten. Bevorzugt sind 5- oder 6-gliedrige, heterocyclische Ringe, wie Morpholinyl, Piperazinyl, Piperidyl, Pyrazolinyl, Pyrazolidinyl, Imidazo liny I, Imidazolidinyl, Pyrrolinyl, Pyrrolidinyl, etc. 10
(d) "Halogen" bezeichnet Chlor-, Brom-, Fluor- und Jodatome und vorzugsweise Chlor- oder Bromatome.
Der Ausdruck "übliche, leicht entfernbare Carboxyl-Schutzgruppe" bezeichnet eine bekannte Estergruppe, die zur Blockierung einer Carboxylgruppe während der nachstehend beschriebenen chemischen Umsetzungen verwendet wurde und die gewünschtenfalls nach Verfahren entfernt werden kann, welche den übrigen Teil des Moleküls nicht zerstören. Zu derartigen Verfahren gehören beispielsweise die chemische oder enzymatische Hydrolyse, die Behandlung unter milden Bedingungen mit chemischen Reduktionsmitteln, die Bestrahlung mit UV-Licht und die katalytische Hydrierung. Beispiele für solche esterbildenden Schutzgruppen sind Benzhydryl, p-Nitrobenzyl, 2-Naphthylmethyl, Allyl, Benzyl, Trichlorethy1, Silyl, z.B. Trimethylsilyl, Phenacyl, p-Methoxybenzyl, Acetonyl, ο-Nitrobenzyl, 4-Pyridylmethyl und Cj_g-Alkyl, z.B. Methyl, Ethyl oder t-Butyl. Als Schutzgruppen kommen auch solche in Betracht, die unter physiologischen Bedingungen hydrolysiert werden. Dazu zählen beispielsweise Pivaloyloxymethyl, Acetoxymethyl, Phthalidyl, Indanyl und Methoxymethyl. Besonders vorteilhafte Carboxyl-Schutzgruppen sind die p-Nitrobenzylgruppe, die durch katalytische Hydrogenolyse leicht entfernt werden
kann, und die Allylgruppe, die durch Pd(P0^),-katalysierte Reaktion entfernt werden kann. 5
Zu den pharmazeutisch verträglichen Salzen gehören die nichttoxischen Säureadditionssalze, z.B. Salze mit Mineralsäure, wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoff säure, Jodwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Schwefeisäure, usw., und Salze mit organischen Säuren, wie Malein-, Essig-, Citronen-, Bernstein-, Benzoe-, Wein-, Fumar-, Mandel-, Ascorbin-, Milch-, Glucon- und Apfelsäure. Verbindungen der allgemeinen Formel I in Form der Säureadditionssalze können beschrieben werden als
S-A-R14
ρ , R=H oder eine Schutzgruppe
θ Α
worin X das Säureanion bedeutet. Das Gegenanion X kann man so auswählen, daß pharmazeutisch verträgliche Salze für therapeutische Zwecke erhalten werden. Im Fall der Zwischenverbindungen der Formel I kann X jedoch auch ein toxisches Anion sein. In einem solchen Fall kann das Ion nachfolgend entfernt oder durch ein pharmazeutisch verträgliches Anion ersetzt werden, um das aktive Endprodukt für die therapeutische Verwendung zu erhalten.
1 14
Sind in der Gruppe R oder an dem quaternisierten R Rest saure oder basische Gruppen vorhanden, dann werden erfindungsgemäß auch geeignete Basen- oder Säuresalze dieser funktioneilen Gruppen umfaßt, z.B. Säureadditionssalze bei einer basischen Gruppe und Metallsalze (z.B. Natrium, Kalium, Calcium und Aluminium), das Ammonium-
salz und Salze mit nichttoxischen Aminen (z.B. Trialkylamine, Procain, Dibenzylamin, 1-Ephenamin, N-Benzyl-ßphenethylamin, Ν,Ν1- Dibenzylethylendiamin, usw.) bei · einer sauren Gruppe.
Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin R ein Wasserstoffatom, eine anionische Ladung oder eine physiologisch hydrolysierbare Estergruppe bedeutet, und die pharmazeutisch verträglichen Salze davon stellen nützliche, antibakterielle Mittel dar. Die anderen Verbindungen der allgemeinen Formel I sind wertvolle Zwischenverbindungen, die in die obengenannten, biologisch aktiven Verbindungen überführt werden können.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind solche Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin R ein Wasserstoff atom bedeutet und R für ein Wasserstoff atom, 20
OH CH- , 'C- oder CH3CH- steht.
CH, ^
-j 3
5 In dieser Unterklasse sind die bevorzugten Verbindungen
OH
1 '
solche, bei denen R für CH^CH- steht. Besonders bevorzugte Verbindungen haben die absolute Konfiguration 5R, 6S, 8R.
Weiterhin bevorzugt sind solche Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin R und R zusammen einen Alkylidenrest der allgemeinen Formel
HOCH2
C=
bilden.
Der Alkylen- oder Cycloalkylenrest A in den Verbindungen der allgemeinen Formel I kann ein Cyclopentylenrest
einen Cyclohexylenrest
oder ein C2_g-Alkylenrest sein, welcher gewünschtenfalls durch einen oder mehrere C1^-Alkylsubstituenten substituiert ist. Bevorzugte Substituenten A sind Cyclo- pentylen, Cyclohexylen oder Alkylen der Formel -
R10 R12
-C-
R11 R13
worin R10, R11, R12 und R1·5 Jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff atom oder eine C1 λ -Alky lgruppe bedeuten. Eine bevorzugte Ausführungsform umfaßt solche
Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin der Substituent A für -CH0CH9-, -CHCH0- , -/> oder -CH0CH-
ptl > ' nVs
^n3 ' OH3
steht.
Falls in einigen Verbindungen der allgemeinen Formel I der Substituent A ein Cycloalkylen- oder verzweigter Alkylenrest ist, liegen ein oder mehrere zusätzliche, asymmetrische Kohlenstoffatome vor, was zur Bildung von Diastereoisomeren führt. Erfindungsgemäß werden die Mischungen dieser Diastereoisomeren und auch die einzelnen, gereinigten Diastereoisomere beansprucht.
14 Der quaternisierte Substituent R ist ein gewünschtenfalls substituierter, mono-, bi- oder polycyclischer, aromatischer oder nicht-aromatischer, heteroeyeIlseher Rest, der mindestens ein Stickstoffatom im Ring enthält und über ein Ringstickstoff atom an A gebunden ist, wodurch eine quaternäre Ammoniumgruppe gebildet wird.
14 Eine bevorzugte Klasse von Substituenten R sind solehe der allgemeinen Formel
-O
Diese Formel steht für einen substituierten oder unsubstituierten, mono-, bi- oder polycyclischen Heteroarylrest, der mindestens ein Stickstoffatom im Ring enthält und über ein Ringstickstoffatom an ein Kohlenstoffatom des Substituenten A gebunden ist, wodurch sich eine quaternäre Ammoniumgruppe ergibt. Der Hetero ary Ire st kann gewünschtenfalls durch folgende Substituenten substitu-
iert sein: C1-^-AIkVIj C^^-Alkyl, substituiert durch Hydroxy, Amino, Carboxy oder Halogen; C, ^-Cycloalkyl; C1-^-AIkOXy; C1_^-Alkylthio; Amino; C1^-Alkylamino; Di-(C1 _^-alkyl)-amino; Halogen; Cj^-Alkanoylamino; C1_^-Alkanoyloxy; Carboxy;
O -C-OC1 -Zf-alkyi; Hydroxy; Amidino; Guanidino,' Trifluormethyl; Phenyl; Phenyl, substituiert durch eine ., zwei oder drei Amino-, Halogen-, Hydroxy-, Trifluormethyl-, C1 -Zj>-Alkyl- oder C^^-Alkoxygruppen; Heteroaryl und Heteroaralkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 0-, N- oder S-Atomen ausgewählt sind und die mit der Heteroaralkylgruppe verbundene Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist.
Der an den Substituenten A gebundene Heteroarylrest ist vorzugsweise ein 5- oder 6-gliedriger aromatischer, heterocyclischer Rest, der ein quaternisiertes Stickstoffatom, welches direkt an ein Kohlenstoffatom des Alkylen- oder Cycloalkylenrestes gebunden ist, und gewünschtenfalls ein oder mehrere zusätzliche Heteroatome enthält, welche ausgewählt sind aus 0, N oder S. Obwohl im allgemeinen jeder Heteroarylrest, der über ein quaternisiertes Stickstoffatom an A gebunden ist, zu biologisch aktiven Carbapenem-Derivaten führt, umfaßt jedoch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Verbindungen, worin der Rest der allgemeinen Formel
einen der nachfolgend aufgeführten Reste darstellt: 35
zu
(a)
worin R , R und R unabhängig voneinander stehen für
"Wasserstoff; C^-Alkyl; C^^-Alkyl, substituiert durch Hydroxy, Amino, Carboxy oder Halogen; C·, g-Cycloalkyl; C^^-Alkoxy; C^^-Alkylthio; Amino; C^_^-Alkylamino; Di-(C1_^-alkyl)'-amino; Halogen; C^_^-Alkanoylamirio; C^_^-
O
Alkanoyloxy; Carboxy; -C-OC1 _^-alkyl; Hydroxy; Amidino;
Guanidino; Trifluormethyl; Phenyl; Phenyl, substituiert durch eine, zwei oder drei Amino-, Halogen-, Hydroxy-, Trifluormethyl-, C.._^-Alkyl- oder C1 »-Alkoxygruppen; und Heteroaryl und Heteroaralkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten, heterocyclisehen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoffoder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit der genannten Heteroaralkyleinheit verbundene Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist; oder worin zwei der Reste R , R oder R zusammen einen kondensierten, gesättigten carbocyclischen Ring, einen kondensierten, aromatischen carbocyclischen Ring, einen kondensierten, gesättigten heterocyclischen Ring oder einen kondensierten heteroaromatischen Ring bilden;
30
oder
35
10 15 20 25
wobei diese Reste gewünschtenfalls an einem Kohlenstoffatom durch einen oder mehrere Substituenten substituiert sind, welche unabhängig voneinander unter den folgenden Resten ausgewählt sind: C, ^-Alkyl; C, ^-Alkyl, substituiert durch Hydroxy, Amino, Carboxy oder Halogen; C-* g-Cycloalkyl; C1 »-Alkoxy; C._λ-Alkylthio; Amino; C1_λ-Alkylamino; Di-(C._,-alkyl)-amino; Halogen; C. ^-Alka-
11
noyloxy; C1 λ-Alkanoylamino; Carboxy; -C-OC1 ^-alkyl; Hydroxy; Amidino; Guanidino; Trifluormethyl; Phenyl; Phenyl, substituiert durch eine, zwei oder drei Amino-, Halogen-, Hydroxy-, Trifluormethyl-, C^^-Alkyl- oder C1 a-Alkoxygruppen; und Heteroaryl oder Heteroaralkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen, ausgewählt sind und die mit der genannten Heteroaralkyleinheit verbundene Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, oder gewünschtenfalls so substituiert sind, daß ein kondensierter carbocyclischer oder heteroeyeIischer Ring gebildet wird; .--...
(C)
30 35
oder
wobei diese Reste gewünschtenfalls an einem Kohlenstoffatom durch einen oder mehrere Substituenten substituiert sind, welche unabhängig voneinander unter den folgenden Resten ausgewählt sind: C, ^-Alkyl; C- _r-Alkyl, substituiert durch Hydroxy, Amino, Carboxy oder Halogen; C,_£-Cycloalkyl; C1^-Alkoxy; C^^-Alkylthio; Amino; C1_r-Alkylamino; Di-(C1-- -alkyl)-amino; Halogen; C1 r-Alkanoylamino; C, ^-Alkanoyloxy; Carboxy; 0
Il
-C-OC1_^-alkyl; Hydroxy, Amidino; Guanidino; Trifluormethyl; Phenyl; Phenyl, substituiert durch eine, zwei oder drei Amino-, Halogen-, Hydroxy-, Trifluormethyl-, C1-/-Alkyl- oder C1 ^-Alkoxygruppen; und Heteroaryl oder Heteroaralkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit der genannten Heteroaralkyleinheit verbundene Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist, oder gewünschtenfalls so substituiert sind, daß ein kondensierter carbocyclischer oder heterocyclischer Ring gebildet wird;
,S*
oder
wobei diese Reste gewünschtenfalls an einem Kohlen- . . stoffatom durch einen oder mehrere Substituenten substituiert sind, welche unabhängig voneinander unter den folgenden Resten ausgewählt sind: C^^-Alkyl; C1 ^-Alkyl, substituiert durch Hydroxy, Amino, Carboxy oder Halogen; C, ^-Cycloalkyl; C1 ^-Alkoxy; C1-Zf-Alkyl thio; Amino; C^^-Alkylamino; Di-(C1 ^-alkyl)-amino, HaIogen, C1 ^-Alkanoylamino; C^^-Alkanoyloxy, Carboxy;
-C-OC1_^-alkyl; Hydroxy; Amidino; Guanidino; Trifluormethyl; Phenyl; Phenyl, substituiert durch eine, zwei oder drei Amino-, Halogen-, Hydroxy-, Trifluormethyl-, C1_^-Alkyl- oder C1-^-AIkOXygruppen; und Heteroaryl oder Heteroaralkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit der genannten Heteroaralkyleinheit verbundene Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoff a tome aufweist, oder gewünschtenfalls so substituiert sind, daß ein kondensierter carbocyclischer oder heterocyclischer Ring gebildet wird;
(e)
oder
worin X für 0, S oder NR steht, wobei R C1-^-AIkVl oder Phenyl bedeutet, wobei diese Reste gewünschtenfalls an einem Kohlenstoffatom durch einen oder mehrere Substituenten substituiert sind, welche unabhängig voneinander unter den folgenden Resten ausgewählt sind: C1_^-Alkyl; C1-Zt-Alkyl, substituiert durch Hydroxy, Amino, Carboxy
oder Halogen; C-, ^-Cycloalkyl; Cj ^-Alkoxy; C^^ thio; Amino; C. _,-Alkylamino; Di-(C^/-alkyl)-amino ; Halogen; C1 _, -Alkanoylamino; C,,, -Alkanoyloxy; Carboxy; 0
Il
-C-OC1_/f-Alkyl; Hydroxy; Amidino; Guanidinoj Trifluormethyl; Phenyl; Phenyl, substituiert durch eine, zwei oder drei Amino-, Halogen, Hydroxy-, Trifluormethyl-, C1 λ -Alkyl- oder C1 ^-Alkoxy gruppen; und Heteroaryl oder Heteroaralkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit der genannten Heteroaralkyleinheit verbundene Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist, oder gewünschtenfalls so substituiert sind, daß ein kondensierter carbocyclischer oder heterocyclischer Ring gebildet wird;
(f) /7 λ
^X X
*
X N- . N oder
N-
worin X für 0, S oder NR steht, wobei R C1-^-Alkyl oder Phenyl bedeutet, wobei diese Reste gewünschtenfalls an einem Kohlenstoffatom durch einen oder mehrere Substituenten substituiert sind, welche unabhängig voneinander unter den folgenden Resten ausgewählt sind: C1^-AIlCyI; C1_Zf-Alkyl, substituiert durch Hydroxy,' Amino, Carboxy oder Halogen; C3_6-Cycloalkyl; C^-Alkoxy; C1-Zf-Alkyl-
thio; Amino; C1 _Zf-Alkylamino ; Di-(C1 ^-alkyl)-amino; Halogen; C^_^-Alkanoylamino; C1-Zf-Alkanoyloxy; Carboxy; 0
Il
-C-OC1_^-alkyl; Hydroxy; Amidino; Guanidino; Trifluormethyl; Phenyl; Phenyl, substituiert durch eine, zwei oder drei Amino-, Halogen-, Hydroxy-, Trifluormethyl-, C1 λ-Alkyl- oder C1 /-Alkoxygruppen; und Heteroaryl oder Heteroaralkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit der genannten Heteroaralkyleinheit verbundene Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist; und
NNR %
N N-R
oder «·'
worin R für C. ^-Alkyl oder Phenyl steht, wobei diese Reste gewunschtenfalls an einem Kohlenstoffatom durch einen oder mehrere Substituenten substituiert sind, welche unabhängig voneinander unter den folgenden Resten
ausgewählt sind: C1-^-Alkyl; C^^-Alkyl, substituiert durch Hydroxy, Amino, Carboxy oder Halogen; CU /--Cycloalkyl; C^_^-Alkoxy; C^^-Alkylthio; Amino; C^ ^-Alky !amino; Di-(C. _r-alkyl)-amino; C. _<-Alkanoylamino; 0
Il
Carboxy; -C-OC1 ^-alkyl; Hydroxy; Amidino; Guanidino; Trifluormethyl; Phenyl; Phenyl, substituiert durch eine, zwei oder drei Amino-, Halogen-, Hydroxy-, Trifluorme- tiiyl-, C1 _4~Alkyl- oder C^-Alkoxygruppen; und Heteroaryl oder Heteroaralkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit der genannten Heteroaralkyleinheit verbundene Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist.
In obiger Unterklasse sind die bevorzugten Verbindungen solche, worin der Substituent A für -CH2CH2-, -CHCH2-,
-/S oder -CH2CH- steht, und worin -^ CH3
1 8 5 (a) R und R zusammen für
CH,
HOCH2
CH3
C=
stehen oder
(b) R8 ein Wasserstoffatom bedeutet und R für
ein Wasserstoffatom, CH3CH2-,
' CH3 OH
CH-, ^C- oder CHxCH- steht. CH3 CH3
CH3 ' CH3 OH OH
Besonders bevorzugt sind Verbindungen, worin R ein Was-
OH
1 ' serstoffatom bedeutet und R für CH,CH- steht, wobei die bevorzugten Verbindungen die absolute Konfiguration 5R, 6S, 8R besitzen.
Nach einer besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsfonn erhält man Verbindungen, worin der Rest der Formel ...
-Ό
einen Rest der Formel
R6
5 6 7 bedeutet, worin R , R und R unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine C, ^-Alkylgruppe, eine C._^- Alkoxygruppe, eine C1-^-Alkylgruppe, substituiert durch eine Hydroxy gruppe, eine C1_^-Alkylthiogruppe, eine Amino-, Carboxy- und Carbamoylgruppe bedeuten. In dieser Unterklasse sind die bevorzugten Verbindungen sol-
ehe-, warin der Substituent A für -CH9CH5-, -CHCH9-,,
-/\ oder -CH2CH- steht und worin entweder
' CH,
d R8 zi
HOCH
(a) R und R zusammen für
CH,
stehen oder
R 1
(b) R ein Wasserstoffatom bedeutet und R für Wasserstoff, CH3CH2-,
CH, . CH, OH OH
CH-, C- oder CH3CH- steht.
CH3 3
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen, worin R ein
OH 1 1
Wasserstoffatom bedeutet und R für CH3CH- steht. Die
bevorzugten Verbindungen haben die absolute Konfiguration 5R, 6S, 8R
15
Eine am meisten bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform umfaßt die Herstellung von Verbindungen, worin der Rest der allgemeinen Formel
- Ν)
einen Rest der allgemeinen Formel
,6
C C ty
bedeutet, worin R , R und R' unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine C1-^-Alkyl-, C^ ^-Alkoxy-, durch eine Hydroxy gruppe substituierte C^^-Alkyl-, C1 Λ-Alkylthio- und Aminogruppe bedeuten. In dieser Unterklasse sind die bevorzugten Verbindungen solche, worin der- Substituent A für -CH2CH2-, -CHCH2-,
-( \ oder -CH2CH- steht und worin entweder
CH3 ·
(a) R und R zusammen für
HOCH2
C=
CH,
stehen oder
O A
(b) R ein Wasserstoffatom bedeutet und R für Wasserstoff, CH3CH2-,
CH, CH, OH OH
CH-, C- oder CH^CH- steht. /
3 CH3
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen, worin R für
OH
Wasserstoff steht und R1 für CH3CH- steht. Die bevorzugten Verbindungen haben die absolute Konfiguration 5R, 6S, 8R.
Eine weitere bevorzugte, erf indungs gemäße Ausführungsform umfaßt die Herstellung von Verbindungen, vorin der Rest der allgemeinen Formel
-O
einen Rest der allgemeinen Formel
SCH,
bedeutet.
In dieser Unterklasse sind bevorzugte Verbindungen solche, worin der Substituent A für -CHCH2-, -CH2CH2-,
CH3 35
—/ \ oder -CHpCH- steht und worin entweder
}— ητι
CH3
(a) R land R zusammen für
HOCH2
stehen oder
(b) R ein Wasserstoffatom bedeutet und R1 für
CH., CH- OH
Wasserstoff, CH3CH2-, CH- \ c- oder;
' . C1C C1C
OH CH3CH- steht.
Insbesondere : bevorzugt sind Verbindungen, worin R ein OH Wasserstoffatom bedeutet und R für CH3CH- steht. Die bevorzugten Verbindungen haben die absolute Konfiguration 5R, 6S, 8R,
Eine weitere bevorzugte, erfindungsgemäße Ausführungsfonn umfaßt die Herstellung von Verbindungen, worin der Rest der allgemeinen Formel
-O
für einen Pyridiniumrest steht. In dieser Unterklasse sind bevorzugte Verbindungen solche, worin der Substi
tuent A für -CHCH2-, -CH2CH2-, -^^ oder -CH2CH- steht CH3 CH3
und. worin entweder
(a) R und R zusammen für
-C=
CH-
stehen oder
8 1
(b) R ein Wasserstoff atom bedeutet und R für
CH,
CH-
Wasserstoff, CH3CH^, x CH-
OH 3
15 CH3CH- steht.
OH
C- oder
Besonders bevorzugt sind Verbindungen, worin R ein Was-
OH 1 '
serstoffatom bedeutet und R für CH,CH- steht. Die bevorzugten Verbindungen haben die absolute Konfiguration 5R, 6S, 8R.
Eine am meisten bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform umfaßt die Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel
OH H
(R)
-S—A
-O
•COOR'
worin der Rest der allgemeinen Formel -A-!
die folgenden Bedeutungen besitzt:
- N
CH,
CH
(5) -CH2CH2-^N
3 CH.
OCH.
(13) -
(2)
(4)
(10)
-CHCH. ι * CH-,
R- oder S-Diastereoisomere
(12)
oder (14)
-CH9CH-
CH2OH
(6) -CH2CH2-
SCH.
CH2OH (8* . ""CH2CH2~
SCH.
R.f R- oder S,S-Diastereoisomere an den.beiden asymmetri-'schen Kohlenstoffatomen der Cyclohexylgruppe
30 \ond worin R ein Wassers to ff atom, eine anionische Ladung oder eine übliche, leicht entfernbare Carboxyl-
p Schutzgruppe bedeutet, mit der Maßgabe, daß, falls R
ein Wasserstoffatom oder eine Schutzgruppe darstellt, auch ein Gegenanion vorhanden ist, und den pharmazeu-35 tisch verträglichen Säureadditions salzen davon.
Eine weiterhin bevorzugte Klasse der quaternisierten
14 R -Substituenten sind solche der allgemeinen Formel
R15
16 worin R ausgewählt ist unter folgenden substituierten und unsubstituierten Resten: Alkyl» Alkenyl und Alkinyl mit 1 bis,10 Kohlenstoffatomen; Cycloalkyl und Cycloalkylalkyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen im Cycloalkylring und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den'Alkyleinheiten; Phenyl; Aralkyl, Aralkenyl und Aralkinyl, worin die Aryleinheit Phenyl ist und der aliphatische Teil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist; Heteroaryl, Heteroaralkyl, Heterocyclyl und Heteroeyelylalkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit den genannten heterocyclischen Einheiten verbundenen Alkyleinheiten 1 bis 6 Kohlenstoffatome besitzen; wobei die obengenannten Reste R gewünschtenfalls durch 1 bis 3 Substituenten substituiert sind, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind unter den folgenden Resten:
C, g-Alkyl, gewünschtenfalls substituiert durch Amino, Fluor, Chlor, Carboxyl, Hydroxy oder Carbamoyl;
Fluor, Chlor oder Brom;
-OR5} -OCO2R3; -OCOR3; -OCONR3R4; -OSO2R3;
-Oxo; -NR3R4; R3CONR4-; -NR3CO2R4;
-NR3CONR3R4; -NR3SO2R4; -SR3; -S-R9; 0.0 -S-R9 ; -SO3R3; -CO2R3; -CONR3R4; -CN; oder
einem Phenylrest, der gewünschtenfalls substi
tuiert ist durch: 1-3-Fluor, Chlor, Brom, -OR3, -NR3R4, -SO3R3, -CO2R3 oder -CONR3R4, wobei R3, R und R in diesen Substituenten R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen;
oder worin
16 R eine divalente Phenylen- oder C1 , -Alkylen-
gruppe bedeutet, welche mit dem
Ring so verbunden ist, daß sich eine überbrückte, polycyclische Gruppe bildet, und
der Rest der allgemeinen Formel——N
einen substituierten oder unsubstituierten, mono-, bi- oder polycyclischen, nicht-aromatischen, heterocyclischen Rest bedeutet,welcher an einen anderen aromatischen oder nicht-aromatischen Ring kondensiert sein kann und welcher mindestens ein Stickstoffatom im Ring aufweist und über ein Ringstickstoff atom an A gebunden ist, wodurch sich eine quaternäre/ Ammoniumgruppe ergibt. Der heterocyclische Rest kann gesättigt oder ungesättigt
(mit 1 bis 2 Doppelbindungen) sein und kann bis zu zwei weitere Heteroatome zusätzlich zu dem quaternären Stickstoffatom enthalten. Derartige zusätzliche Heteroatome sind 0, S(0)mt N, NR15 oder NR17R18, worin m für 0, 1 oder 2 steht, R1^ ein Wasserstoffatom, eine gewünschtenfalls substituierte C1 /--Alkyl- oder gewünschtenfalls substituierte Phenylgruppe bedeutet und R und R18 unabhängig voneinander eine gewünschtenfalls substituierte C1 g-Alkyl- oder gewünschtenfalls substituierte Phenylgruppe bedeuten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform bedeutet der Rest der allgemeinen Formel
einen nicht-aromatischen, 4- bis 7-gliedrigen, vorzugsweise 5- oder 6-gliedrigen, N enthaltenden, heterocyclischen Ring mit 0 bis 2 Doppelbindungen und 0 bis 2 zusätzlichen Heteroatomen, welche unter 0, S(0)m, N, NR15 oder NR17R18 ausgewählt sind, worin m für 0, 1 oder 2 steht, R15 für ein Wasserstoffatom, eine C1-6-Alkylgruppe, welche gewünschtenfalls durch 1 bis 2 Substituenten substituiert ist, wobei diese Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt sind unter -OR3,-NR3R4, -CO2R3, Oxo, Phenyl, Fluor, Chlor, Brom, -SO3R3 und -CONR3R , oder Phenylgruppe, die gewünschtenfalls durch 1 bis 3 Substituenten substituiert ist, wobei diese Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt sind unter C^-Alkyl, -OR3, -NR3R4, Fluor, Chlor, Brom, -SO3R3, -CO2R2 oder -CONR3R4, steht, und R17 und R18 Jeweils unabhängig voneinander eine C1_g-Alkylgruppe, welche gewünschtenfalls durch 1 bis 2 Substituenten substituiert ist, wobei diese Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt sind unter -OR3, -NR3R4, -CO9R3,
Oxo, Phenyl, Fluor, Chlor, Brom, -SO^R3 und -CONlAl , oder eine Phenylgruppe bedeuten, welche gewünschtenfalls durch 1 bis 3 Substituenten substituiert ist, wobei diese Substituenten unabhängig voneinander aus-
-z. -z h
gewählt sind unter C^g-Alkyl, -OR , -NR^R , Fluor, Chlor, Brom, -SO^R3, -CO2R2 und -CONR3R4, worin R3 und' R in diesen heterocyclischen NR1-*- oder NR1^R18-Gruppen die oben im Zusammenhang mit dem Substituenten R angegebenen Bedeutungen besitzen. Bei einer derartigen bevorzugten Ausführungsform kann der Ring
N J gewünschtenfalls durch 1 bis 3 der folgenden Substituenten substituiert sein:
(a) C, g-Alkyl, gewünschtenfalls substituiert durch T bis 2 Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor, Brom, -OR , -OCOR3, -OCONR3R4, Oxo, -NR3R4, -NR3COR4, -NR3CONR3R4,
-NR3SO2R4, -SR3, -SO3R3, -CO2R3 und -CONR3R4 ;
(b) C2_g-Alkenyl, gewünschtenfalls substituiert durch 1 bis 2 Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor, Brom, -OR3, -OCOR3, -OCONR3R4, Oxo, -NR3R4, -NR3COR4, -NR3CONR3R4,
-NR3SO2R4, -SR3, -SO,R3, -CO2R3 und -CONR3R4;
(c) C2_g-Alkinyl, gewünschtenfalls substituiert durch 1 bis 2 Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor, Brom, -OR , -OCOR3, -OCONR3R4, Oxo, -NR3R4, -NR3COR4, -NR3CONR3R4,
-NR3SO2R4, -SR3, -SO,R3, -CO2R3 und -CONR3R4;
(d) C,g-Cycloalkyl, gewünschtenfalls substituiert durch 1 bis 2 Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor, Brom, -OR-3. -OCOR3, -OCONR3R4, Oxo, -NR3R4, -NR3COR4, -NR3CONR3R ,
-NR3SO2R4, -SR3, -SO,R3, -CO2R3 und -CONR3R4;
(e) Cycloalkylalkyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen im Cycloalkylring und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkyleinheit, gewünschtenfalls substituiert durch 1 bis 2 Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor. Brom, -OR3, -OCOR3, -OCONR3R4, Oxo, -NR3R4, -NR3COR4, -NR3CONR3R4, -NR3SO2R4, -SR3, -SO3R3, -CO2R3 und CONR3R4;
(f) Heteroaryl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome ausgewählt sind unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen, gewünschtenfalls substituiert durch 1 bis 2 Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor, Brom,
-OR3, -OCOR3, -OCONR3R4, Oxo, -NR3R4, -NR3COR4, -NR3CONR3R4, -NR3SO5R4, -SR3, -SO,R3, -CO5R3 und -CONR R ; bevorzugte Heteroarylreste sind 5- oder 6-gliedrige, aromatische, heterocyclische Ringe;
(g) Heteroaralkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome ausgewählt sind unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen und die Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, gegebenenfalls substituiert durch 1 bis 2 Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor,
Brom, -OR3. -OCOR3, -OCONR3R4, Oxo, -NR3R4, -NR3COR4,
-NR3CONR3R4, -NR3SO5R4, -SR3, -SO^R3, -CO5R3 und
^ 4 -CONR R ; bevorzugte Heteroaralkylgruppen sind solche, worin der Heteroarylrest einen 5- oder 6-gliedrigen, aromatischen, heterocyclischen Ring darstellt und die Alkyleinheit 1 bis 2 Kohlenstoffatome besitzt;
(h) Heterocyclyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome ausgewählt sind unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen, gegebenenfalls substituiert durch 1 bis 2 Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor, Brom,
-OR3, -OCOR3, -OCONR3R4,Oxo, -NR3R4, -NR3COR4, -NR3CONR3R4, -NR3SO0R4 -SR3, -SOxR3, -CO0R3 und
X Λ ^ 2 cL
-CONR^R ; bevorzugte Heterocyclylgruppen stellen 5- oder 6-gliedriger, gesättigte oder ungesättigte Ringe dar;
(i) Heterocyclylalkyl, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome ausgewählt sind unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen und die Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, gewünschtenfalls substituiert durch 1 bis 2 Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor, Brom, -OR3. -OCOR3, -OCONR3R4, Oxo, -NR3R4, -NR?COR4,
-NR3CONR3R , -NR3SO0R4, -SR3, -SO,R3, -CO0R3 und -CONR^R ; bevorzugte Heterocyclylalkylreste sind solche, worin die Heterocyclyleinheit einen 5- oder 6-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten Ring darstellen.
ω Fluor, Chlor oder Brom; -OCONR3R ;
(k) -OR3; -OSO2R3;
(D -OCO0R3 Oxo;
(m) -OCOR?; -NR3R4;
(η) R3CONR4:
(ο) -NR3C02R ; .
(P) -NR3CONR3R4;
(q) -NR3SO2R4;
(γ) -SR3;
Cs) 0
(t) I Q C* Ό ·
(u) 0 0
(ν) -S^R9;'
-SO3R3;
(W) -CO2R3;
(χ)
(y.)
(ζ)
(aa) -CONR3R4;
(bb) -CN; oder (cc) Phenyl, gewünschtenfalls substituiert durch 1-3 Fluor, Chlor, Brom, C^g-Alkyl, -OR3, -NR3R4, -SO3R3, -CO2R3 oder -CONR3R4.
Die oben angegebenen Substituenten R3, R und R be-•1 sitzen die im Zusammenhang mit dem Substituenten R
angegebenen Bedeutungen
Der oben definierte Ring
—H.
ist eine nicht-aromatische, heterocyclische Gruppe. Dieser Ring kann jedoch an einen anderen Ring kondensiert sein, welcher ein gesättigter oder ungesättigter, carbocyclischer Ring, vorzugsweise ein C._y-carbocyclischer Ring, ein Phenylring, ein 4- bis 7-gliedriger, heterocyclischer .(gesättigter oder ungesättigter) Ring mit 1 bis 3 Heteroatomen, welche unter 0, N, S(0)m, NR ^ und Λ7 Λ 8 NR R ausgewählt sind, oder ein 5- bis 6-gliedriger,
heteroaromatischer Ring sein, welcher 1 bis 3 Heteroatome enthält, die unter 0, S(O)n,, N, NR15 und NR17R18 ausgewählt sind, worin m, R , R ' und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen
30
λ C. Ί Zj.
Der Substituent R des nicht-aromatischen Restes R kann entweder (a) eine gewünschtenfalls substituierte C1-6-AIkVl-, C2_10-Alkenyl-, C2-1Q-Alkinyl-, C3-6-CyCIoalkyl7 C,_g-Cycloalkyl-C1_g-alkyl7 Phenyl-, Phenyl-C1->6-alkyl-, Phenyl-C2_g-alkenyl-, Phenyl-C2_g-alkinyl-,
Heteroaryl-, Heteroaralkyl-, worin die Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, Heterocyclyl- oder HeteroeyeIylalkyl-Gruppe bedeuten, worin die Alkyleinheit 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, oder (b) eine divalente Phenylengruppe oder C^^-Alkylengruppe bedeuten, welche an den Ring
-N
so gebunden ist, daß sich eine ringüberbrückte, polycyclische Gruppe bildet, z.B. eine Chinuclidingruppe. Der Heteroaryl-Substituent (oder der Heteroarylteil des Heteroaralkyl-Substituenten) kann eine mono-, M- oder polyeyeIlsehe, aromatische, heterocyclische Gruppe sein, die 1 bis 4 0-, N- oder S-Atome enthält; bevorzugt sind 5- oder 6-gliedrige, heterocyclische Ringe, wie Thienyl, Furyl, Thiadiazolyl, Oxadiazolyl, Triazolyl, Isothiazolyl, Thiazolyl, Imidazolyl, Isoxazolyl, Tetrazolyl, Oxazolyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Pyrrolyl und Pyrazolyl. Der Heterocyclyl-Substituent (oder der Heterocyclylteil des Heterocyclylalkyl-Substituenten) kann eine mono-, bi- oder polycyclische, gesättigte oder ungesättigte, nicht-aromatische, heterocyclische Gruppe sein, die 1 bis 4 0-, N- oder S-Atome enthält; bevorzugt sind 5- oder 6-gliedrige, heterocyclische Ringe, wie Morpholinyl, Piperazinyl, Piperidyl, Pyrazolinyl, Pyrazolidinyl, Imidazolinyl, Imidazolidinyl, Pyrrolinyl und Pyrrolidinyl.
Falls der Substituent R1 steht für eine Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkylalkyl-, Phenyl-, Phenylalkyl-, Phenylalkenyl-, Phenylalkinyl-, Heteroaryl-, Heteroaralkyl-, Heterocyclyl- oder Heterocyclyl-
alkylgruppe, dann können diese Gruppen gewünschtenfalls durch 1 bis 3 Substituenten substituiert sein, welche unter folgenden Resten ausgewählt sind:
(a) Cj^g-Alkyl, gewünschtenfalls substituiert durch vorzugsweise 1 bis 3 Amino-, Fluor-, Chlor-, Carboxyl-, Hydroxy- oder Carbamoylgruppen;
(b) Fluor, Chlor oder Brom; (c) -OR3;
(d) -OCO2R3;
(e) -OCOR3;
(f) -OCONR3R4;
(g) -OSO2R3; (h) Oxo;
(i) -NR3R4; (j) R3CONR4: (k) -NR3C02R ; (1) -NR3CONR3R4; (m) -NR3SO2R4; (n) -SR3; (o) -SOR9; Cp)-SO2R9; (q) -SO3R3; (r) -CO2R3;
(s) -CONR3R4; (t) -CN; oder
(u) Phenyl, gewünschtenfalls substituiert durch bis 3 Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Fluor, Chlor, Brom, C^^-Alkyl, -OR3, -NR3R4, -SO,R3, -CO9R3 oder CONR3R4, wobei in den obi- gen Substituenten RID die Gruppen Rr und R unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Wasserstoff; Alkyl, Alkenyl und Alkinyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen; Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl und AlkyleyeIoalkyl mit 3
bis 6 Kohlenstoffatomen im Cycloalkylring und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den Alkyleinheiten; Phenyl; Aralkyl, Aralkenyl und Aralkinyl, wobei die Aryleinheit Phenyl darstellt und der aliphatische Teil 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist; und Heteroaryl, Heteroaralkyl, Heterocyclyl und Heterocyclylalkyl, wobei die Heteroaryl- und Heterocyclylgruppe oder ein Teil dieser Gruppe wie zuvor für R definiert ist und die Alkyleinheiten, die mit den genannten heterocyclischen Einheiten verbunden sind, 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweisen; oder
3 4
Br und R zusammen mit dem Stickstoff atom, an das mindestens eines dieser Reste gebunden ist, einen 5- oder 6-gliedrigen, Stickstoff enthaltenden, heterocyclischen Ring (wie oben für B? definiert) bilden können; und R9 die oben für Br angegebenen Bedeutungen besitzt, jedoch nicht für Wasserstoff stehen kann. Der am meisten bevorzugte Substituent R ist eine C1 _g-Alkylgruppe, insbesondere eine Methylgruppe.
1 6 Falls R eine divalente Phenylen- oder C^ ^g-Alkylen-
gruppe bedeutet, dann ist diese Gruppe an ein anderes Atom des Ringes der Formel 25
:N
gebunden, so daß sich ein überbrückter, polycyclischer Ring bildet, z.B. ein quaternisierter Chinuclidinring der Formel
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden erfindungsgemäß Verbindungen der allgemeinen Formel I hergestellt, worin der Rest der Formel
10 folgende Bedeutungen besitzt:
CH, .V
Ν
N-CH.
CH.
S—»0
.CH.
CH-
oder
worin Y ein Wasserstoff-, Chlor-, Brom-, Jod- oder Fluoratom oder eine C1-6-AlRyI-, Hydroxy-, -SC1_6~alkyl-, Carboxyl-, Carbamoyl- oder Phenylgruppe bedeutet. In dieser Unterklasse sind bevorzugte Verbindungen solche,
worin A für -CHCH2-, -/ \ , -CH2CH- oder -(CH2)n steht,
CH3 >~^ CH3 worin η für 2, 3 oder 4 steht, und insbesondere solche,
worin A für -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CHCH2-, -/ \ oder
CH3 ^
-CH9CH- steht, und am meisten bevorzugt solche, worin A CH3
für -CH0CH0- steht, und worin entweder
1 8 (a) R und R zusammen für
CH3
HOCH2
C=
CH3 stehen oder
CH3
(b) R ein Wasserstoffatom bedeutet und R für
CH, CHx OH OH Wasserstoff, CH3CH2-, CH-, ^ C- oder CH3CH-
steht.
CH3 CH3
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen, worin R für
OH
1 '
ein Wasserstoffatom und R für CH3CH- steht, insbesondere sind Verbindungen der absoluten Konfiguration 5R, 6S, 8R bevorzugt.
Bei einer noch bevorzugteren Ausführungsform werden
erfindungsgemäß Verbindungen der allgemeinen Formel I hergestellt, worin der Rest der allgemeinen Formel
"Ν
folgende Bedeutungen besitzt:
CH.
CH,
N-CH,
CH
3 \
—Ν
CH,
-CH.
cxT~\
CH.
-Ν'
NH oder
In dieser bevorzugten Unterklasse sind bevor
bindungen solche, worin A für -CHCH2-, "\/» -CH2CH-
In dieser bevorzugten Unterklasse sind bevorzugte Ver-
CH, -" CH
-(CH2) - steht, worin
zugter solche, worin A für —
-CHCHp-, -/N oder -CHpOH- steht, und am bevorzugtesten
fur 2, 3 oder 4 steht, bevor
CH,
CH
solche, worin A für -CHpCHp- steht, und worin entweder
1 ß 30 (a) R und R zusammen für
C=
stehen oder
(b) R ein Wasserstoff atom bedeutet und R für
CH3 CH3 OH OH
Wasserstoff, CH3CH2-, CH-, ^C oder CH3CH-
CH, CH,
j j
steht.
• 8
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen, worin R ein Wasserstoffatom bedeutet und R für
OH t
CH^CH- steht, insbesondere Verbindungen der absoluten Konfiguration 5R, 6S, 8R.
Bei einer weiteren, noch bevorzugteren Ausführungsform werden erfindungsgemäß Verbindungen der allgemeinen Formel I hergestellt, worin der Rest der Formel
für
CH,
5 steht, worin Y ein Wasserstoff-, Chlor-, Brom-, Jododer Fluoratom oder eine C, g-Alkyl-, Hydroxy-, -S-C1_g-Alkyl-, Carboxyl-, Carbamoyl- oder Phenylgruppe bedeutet. In dieser bevorzugten Unterklasse sind die bevorzugten Verbindungen solche, worin A für "" (CHp)-steht, wobei η für 2, 3 oder 4 steht. Am meisten bevorzugt sind solche Verbindungen, worin A für steht und worin entweder
(a) R und R zusammen für
l2^
CH,
stehen oder
(b) R ein Wasserstoff atom bedeutet und R für CH3 CH3 OH OH Wasserstoff, CH3CH2-, CH-, ^C- oder CH3CH-
CH,
CH,
steht.
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen, worin R ein OH
1 ♦
Wasserstoffatom bedeutet und R für CH^CH- steht, insbesondere Verbindungen der absoluten Konfiguration 5R, 6S, 8R.
Bei einer am meisten bevorzugten erfindungs gemäß en Ausführungsform erhält man Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin der Rest der Formel
25
für
30
^O
steht.
35
In dieser bevorzugten Unterklasse sind bevorzugte Verbindungen solche, worin A für -(CHp.) - steht, wobei η für 2, 3 oder 4 steht, und am bevorzugtesten solche, worin A für -CH9CH0- steht und worin entweder
18
(a) R und R zusammen für
HOCH2
C= CH,
stehen oder
Q A
(b) R ein Wasserstoffatom bedeutet und R für
CH3 CH3 OH OH
Wasserstoff, CH3CH2- CH-, Z- oder CH3CH-15^ CH3^ CH3
steht.
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen, worin R ein
OH
1 t
Wasserstoffatom bedeutet und R für CH,CH- steht, insbesondere Verbindungen der absoluten Konfiguration 5R, . 6S, 8R. '
Bei einer am meisten' bevorzugten Ausführungsform erhält 5 man erfindungsgemäß Verbindungen der allgemeinen Formel
OH H " R16.
(R)
-S-CH2CH2-N
^'/ ^COOR
worin -^
für
N-CH3 oder
(sowohl α- als auch ß-Diastereoisomere)
steht
und worin R ein Wasserstoff atom, eine anionische Ladung oder eine übliche, leicht entfernbare Carboxyl-Schutzgruppe bedeutet, mit der Maßgabe, daß, falls R ein Wasserstoffatom oder eine Schutzgruppe darstellt, auch ein Gegenion vorhanden ist, und die pharmazeutisch verträglichen Additionssalze davon.
Bestimmte, unter die allgemeine Formel I fallende Verbindungen können sowohl als optische Isomere als auch als Epimerenmischungen vorliegen. Erfindungsgemäß werden alle diese optischen Isomere und die Epimerenmischungen umfaßt. Handelt es sich beispielsweise bei dem Substituenten in 6-Stellung um eine Hydroxyethylgruppe, so kann dieser Substituent sowohl in der R- als auch in der S-Konfiguratiοη vorliegen. Somit werden erfindungsgemäß sowohl die erhaltenen Isomere als auch deren Epimerenmischungen umfaßt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren setzt man eine Zwischenverbindung der allgemeinen Formel IV
"COOR'
IV
ein, die beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung 38 869 offenbart ist und die nach den dort beschriebenen, allgemeinen Verfahren hergestellt werden kann. X bedeutet eine übliche Abgangsgruppe (sie wird in der europäischen Patentanmeldung 38 869 mit "X" bezeichnet), wie Chlor, Brom, Jod, Benzolsulfonyloxy, p-Toluolsulfonyloxy, p-Nitrobenzolsulfonyloxy, Methansulf onyloxy, Trifluormethansulfonyloxy, Diphenoxyphosphinyloxy oder Di-(trichlorethoxy)-phosphinyloxy. Die bevorzugte Abgangs gruppe ist Diphenoxyphospinyloxy. Die Zwischenverbindungen der allgemeinen .Formel IV werden im allgemeinen in situ gebildet durch Umsetzung einer Zwischenverbindung der allgemeinen Formel III
2'
III
1 8 2f
worin R , R und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, mit einem geeigneten Acylierungsmittel R -L. Die bevorzugte Zwischenverbindung IV, worin L eine Diphenoxypho sphinyloxy gruppe bedeutet, kann man herstel-
len, indem man einen Ketoester der Formel III in einem inerten, organischen Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Acetonitril oder Dimethylformamid, mit etwa einem Moläquivalent Diphenylchlorphosphat in Gegenwart einer Base, wie Diisopropylethylamin, Triethylamin, 4-Dimethylaminopyridin oder dergl., bei einer Temperatur von etwa -20° bis +400C, am meisten bevorzugt bei etwa 0°C, umsetzt. Die Zwischenverbindung IV kann man gewünschtenfalls isolieren; man setzt sie jedoch üblicherweise ohne weitere Isolierung oder Reinigung als Ausgangsverbindung für das erfindungsgemäße Verfahren ein.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren setzt man eine Carba-' penem-Zwischenverbindung IV mit einer quaternären Aminthiolverbihdung der allgemeinen Formel VII
HS-A- R14 X
VII
worin A für eine Cyclopentylen-, Cyclohexylen- oder Cpr-Alkylengruppe, welche- gewünschtenfalls durch eine oder mehrere C^_Z+-Alkylgruppen substituiert 1st, am 5 meisten bevorzugt für eine Cyclopentylengruppe, eine Cyclohexylengruppe oder für
R10 R12
I I
_C C-
» »
steht, worin R10, R11, R und R1' jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff atom oder eine C^^-Alkylgruppe bedeuten, X ein Gegenion darstellt, welches von einer starken Säure stammt,z.B. Cl~, Br",
CH3SO3", CF3SO3" oder CH3-^ V)-SO3" , und R1^ einen
wie oben definierten, quaternisierten, Stickstoff enthaltenden, aromatischen oder nicht-aromatischen Heterocyclus bedeutet. Die Umsetzung erfolgt in einem inerten Lösungsmittel, wie Acetonitril, Acetonitril-Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Tetrahydrofuran-HpO, Acetonitril-H2O oder Aceton, in Gegenwart einer Base. Die Art der Base ist nicht kritisch. Die besten Ergebnisse erhält man jedoch, wenn man ein nicht-nucleophiles, tertiäres Amin als Base verwendet, wie Diisopropylethylamin, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en, 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]-non-5-en,oder ein TrI-(C1 _>Zf)alkylamin, wie Triethylamin, Tributylamin oder Tripopylamin. Die Umsetzung der Zwischenverbindung rv mit dem Thiol VII kann man in einem großen Temperaturbereich, z.B. bei -150C bis zu Raumtemperatur, durchführen. Vorzugsweise arbeitet man in einem Temperaturbereich von etwa -15° bis +150C, am meisten bevorzugt bei etwa O0C.
Die durch Umsetzung des quaternären AminthioIs der Formel VII mit der Zwischenverbindung IV erhaltene Carbapenemverbindung weist ein Gegenanion [z.B. (CgH5O)2PO2 6, Cl9 oder das mit dem quaternären Thiol assoziierte Anion] auf, das mit der Verbindung assoziiert ist. Dieses Gegenanion kann man in dieser Stufe nach üblichen Verfahren durch ein anderes Gegenanion ersetzen, z.B.eines, das pharmazeutisch verträglicher ist. In alternativer Weise kann man das Gegenanion während der nachfolgenden Deblockierungsstufe entfernen. Bilden die quaternisierte Carbapenemverbindung und das Gegenanion ein unlösliches Produkt, dann kann man das Produkt auskristallisieren lassen, so wie es sich bildet, und kann es durch Abfiltrieren gewinnen.
Nachdem man die gewünschte Carbapenemverbindung erhalten
2' hat, kann man die Carboxy 1-Schutzgnippe R der Verbindung I1 gewünschtenfalls nach üblichen Verfahren, wie Solvolyse, chemische Reduktion oder Hydrierung, entfernen. Handelt es sich bei der Schutzgruppe um eine p-Nitrobenzyl-, Benzyl-, Benzhydryl- oder 2-Naphthylmethylgruppe, die man durch katalytische Hydrierung leicht entfernen kann, dann behandelt man die Zwischenverbindung I1 in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Dioxän-Wasser-Ethanol, Tetrahydrofuran-Diethylether-Puffer,. Tetrahydrofuran-wäßriges .Dikaliumhydrogenphosphat-Isopropanol oder dergl., bei einem Wasserstoffdruck von 1 bis 4 at in Gegenwart eines Hydrierkatalysators, wie Palladium-auf-Kohle, Palladiumhydroxid, Platinoxid oder dergl., bei einer Temperatur von 0 bis 500C während etwa
0,24 bis 4 Stunden. Handelt es sich bei der Gruppe R um o-Nitrobenzyl, dann kann man eine Photolyse zur Deblockierung verwenden. Schutzgruppen, wie 2,2,2-Trichlorethyl, kann man durch milde Reduktion mit Zink entfernen. Die Allyl-Schutzgruppe kann man unter Verwendung eines Katalysators, wie eine Mischung einer Palladiumverbindung und Triphenylphosphin, in einem geeigneten aprotisehen Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, Methylenchlorid oder Diethylether, entfernen. In ähnlicher Weise kann man andere, übliche Carboxy1-Schutzgruppen nach dem Fachmann bekannten Verfahren entfernen.
Schließlich kann man, wie bereits oben ausgeführt, die
21
Verbindungen der Formel If, worin R eine physiologisch hydrolysierbare Estergruppe, wie Acetoxymethyl, Phthalidyl, Indanyl, Pivaloyloxymethyl, Methoxymethyl, usw., bedeutet, direkt an den Wirt ohne Deblockierung verabreichen, da derartige Ester in vivo unter physiologisehen Bedingungen hydrolysiert werden.
1 ft
Enthalten der Substituent R und/oder R oder das an den Substituenten A gebundene, quaternisierte Nucleo-
14
phil R eine funktionelle Gruppe, die den beabsichtigten Reaktionsverlauf stören könnte, dann kann man diese Gruppe mit einer üblichen Biockierungsgruppe schützen und dann anschließend deblockieren, um die gewünschte funktioneile Gruppe zu regenerieren. Geeignete Blockierungsgruppen und Verfahren zur Einführung und Entfernung derartiger Gruppen sind dem Fachmann gut bekannt.
Wie auch die anderen ß-Lactam-Antibiotika, können die Verbindungen der allgemeinen Formel I nach bekannten Verfahren in pharmazeutisch verträgliche Salze überführt werden, welche für die erfindungsgemäßen Zwecke im wesentlichen den nicht in die Salze überführten Verbindungen äquivalent sind. So kann man beispielsweise eine
2 Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R eine anionische Ladung bedeutet, in einem geeigneten, inerten Lösungsmittel lösen. Dann gibt man ein Äquivalent einer pharmazeutisch verträglichen Säure hinzu. Das gewünschte Säureadditionssalz kann man nach üblichen Verfahren, z.B. Lösungsmittelpräzipitation, Lyophilisation, etc., gewinnen. Liegen in der Verbindung der allgemeinen Formel I andere basische oder saure, funktionelle Gruppen vor, kann man die pharmazeutisch verträglichen Basenadditionssalze und Säureadditionssalze auf ähnliche Weise nach bekannten Verfahren gewinnen. j
r 2.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin R ein Wasserstoffatom oder eine anionische Ladung bedeutet, oder pharmazeutisch verträgliche Salze davon kann man auch nach üblichen Verfahren in die entsprechenden Ver-
bindungen überführen, worin R eine physiologisch hydro-
lysierbare Estergruppe bedeutet. Verbindungen der allge-
P meinen Formel I, worin R eine übliche Carboxyl-Schutzgruppe bedeutet, kann man in die entsprechenden Ver-
P bindungen, worin R ein Wasserstoffatom, eine anionische
Ladung oder eine physiologisch hydrolysierbare Estergruppe bedeutet, oder in die pharmazeutisch verträglichen Salze davon überführen. 10 Einige-der Thiolzwischenverbindungen der allgemeinen Formel VII kann man herstellen, indem man beispielsweise ein Sulfid der Formeln
oder
VIIIb
101112 1^5 worin R , R ,R und R ^ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatorn oder eine C.^-Alkylgruppe bedeuten, mit einem heteroaromatischen Amin (wie oben definiert) der allgemeinen Formel
oder mit einem nicht-aromatischen, heterocyclischen Amin (wie oben definiert) der allgemeinen Formel
R1S
und mit einer starken Säure umsetzt. Die Umsetzung kann man in Gegenwart oder Abwesenheit eines inerten, organischen 'Lösungsmittels durchführen. Dieses Lösungsmittel ist vorzugsweise ein nichtpolares, organisches Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Benzol, Xylol, Toluol oder dergl.. Sind die Amin- und Sulfid-Reagentien Flüssigkeiten oder ist ein festes Amin in einem flüssigen Sulfidreagens löslich, dann führt man die Umsetzung vorzugsweise ohne zusätzliches Lösungsmittel durch.
Die für die Umsetzung verwendete, starke Säure ist nicht kritisch und kann beispielsweise eine starke anorganische oder organische Säure sein, wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasser stoff säure, Methansulf onsäure, p-Toluolsulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, usw.
Die Bildung der quaternären Aminthiol-Zwischenverbindung der Formel VII kann man in einem Temperaturbereich von etwa -20° bis etwa 1000C durchführen. Vorzugsweise arbeitet man bei Temperaturen von etwa 50 bis 700C.
Das Sulfidreagens, das aromatische Amin und die Säure werden vorzugsweise so verwendet, daß das Sulfid und die Säure in etwa äquimolaren Mengen vorliegen, wobei das Amin im Überschuß verwendet wird, z.B. 2 bis 3 Mol Amin pro Mol Sulfid oder Säure.
Die quaternäre Aminthiol-Zwischenverbindung weist ein damit verbundenes Gegenanion auf, das sich von der verwendeten Säure ableitet. Es ist natürlich möglich, an
diesem Punkt das Anion durch ein anderes Gegenanion nach üblichen Verfahren zu ersetzen, das dann in der anschließenden Umsetzung mit der Carbapenem-Zwischenverbindung IV eingesetzt wird.
Die Carbapenem-Derivate der allgemeinen Formel I, worin
ρ R ein Wasserstoffatom, eine anionische Ladung oder eine physiologisch hydrolysierbare Carboxyl-Schutzgruppe bedeutet, oder die pharmazeutisch verträglichen Salze davon sind wirksame Antibiotika, die gegen verschiedene grampositive und gramnegative Bakterien eingesetzt werden können. Sie können beispielsweise auch als Tierfutterzusätze zur Vachstumssteigerung, als Konservierungsmittel für Nahrungsmittel, als Bakterizide für industrielle Anwendungen, z.B. in Anstrichmitteln auf Wasserbasis oder im Waschwasser von Papiermühlen zur Inhibierung des Wachstums gefährlicher Bakterien, und als Desinfizierungsmittel zur Zerstörung oder Inhibierung des Wachstums gefährlicher Bakterien auf medizinischen und zahnmedizinischen Ausrüstungen eingesetzt werden. Sie sind jedoch insbesondere zur Behandlung von Infektionskrankheiten, welche durch gramnegative oder grampositive Bakterien hervorgerufen werden, bei Mensch und Tier nützlich.
Die erfindungsgemäß bereitgestellten, pharmazeutisch aktiven Verbindungen können allein oder als pharmazeutisehe Mittel formuliert verwendet werden. Derartige Mittel enthalten zusätzlich zu der aktiven Carbapenem-Verbindung einen pharmazeutisch verträglichen Träger oder ein Verdünnungsmittel. Die Verbindungen können auf verschiedene Weise verabreicht werden. Dazu gehören insbesondere die orale, topische oder parenterale (intravenöse
oder intramuskuläre Injektion) Verabreichung. Die pharmazeutischen Mittel können in fester Form, z.B. als Kapseln, Tabletten, Pulver, usw., oder in flüssiger Form als Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen vorliegen. Mittel für Injektionen (bevorzugte Verabreichungsart) können in Einheitsdosisform in Ampullen hergestellt werden oder können in Mehrfach-Dosisbehältera vorliegen und können Formulierungsmittel, wie Suspendiermittel, stabilisierende Mittel oder Dispergiermittel, enthalten. Die Mittel können in gebrauchsfertiger Form vorliegen. Sie können auch in Pulverform vorliegen, so daß sie zum Zeitpunkt der Verabreichung mit einem geeigneten Träger, z.B. sterilem Wasser, rekonstituiert werden.
Die zu verabreichende Dosis hängt vorwiegend von der verwendeten Verbindung, der speziell formulierten Zusammensetzung, der Verabreichungsart, der Natur und dem Zustand des Wirts ab. Die Dosierung hängt natürlich auch von dem speziellen Situs und dem zu behandelnden Organismus ab. Die Auswahl der besonders bevorzugten Dosierung und der Applikationsweg ist dem therapierenden Arzt überlassen. Im allgemeinen werden die Verbindungen jedoch parenteral oder oral an ein Säugetier (Mensch und Tier) in einer Menge von etwa 5 bis 200 mg/kg/Tag verabreicht. Die Verabreichung erfolgt im allgemeinen in mehreren Dosen, z.B. drei- oder viermal pro Tag.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Herstellung von 3-(2-(1-Pyridinium)-ethylthio)-6a-(1 (R)-hydroxyethyl)-7-OXO-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-
2-carboxvlat
A. 1-(2-Mercaptoethyl)-pyridinium-methansulfonat
xSv VN\ ^ ^ N( + ) > MsO
55 C, 16 h
Man stellt eine Suspension von Pyridiniummethansulfonat in Pyridin her, indem man unter Kühlen tropfenweise Methansulfonsäure (1,95 ml, 0,03 Mol) zu Pyridin (8,0 ml, 0,099 Mol) gibt. Zu dieser Suspension gibt man Ethylensulfid (1,96 ml, 0,033 Mol). Die erhaltene Mischung rührt man 16 h bei 55°C, engt bei vermindertem Druck zu einem dicken Sirup ein, den man mit wenigen ml Wasser mischt und gießt die Lösung auf eine Säule (40 χ 16 cm) von/u-Bondapak C-18, die man mit Wasser eluiert. Die Lyophilisation der geeigneten Fraktionen führt zu einem farblosen Sirup; Ausbeute 6,5 g (91%).
IR (Film)ν? : 2300-2600 (br, SH), 1635 (Pyridinium), 1490, 1200 (SuIfonat), 1068, 1060, 1045, 791, 780 cm"1 1H-NMR (DMSO-d6) 6 : 2,32 (3H, s, CH3SO3"), 2,61, 2,70, 2,73, 2,82 (1H, B-Teil des A2B-Systems, SH), 3,07 (2H, m [mit D2O: 3,08 (2H, t, J=6,5 Hz)], CH2S), 4,76 (2H, t, J=6,5 Hz, CH2N+)., 8,19 (2H, m, Hm von Pyridinium), 8,6 (1H, m, Ho von Pyridinium), 9,L8 (2H, dd, J=6,8 Hz, J=1,4 Hz, Ho von Pyridinium) '
UV (H2O)
5 Verfahren A
: 206 (6 5230), 258 (£3760) ni/U
B. 1-(2-Mercaptoethyl)-T3vridiniiimchlorid
-MsO
_ Permutit S-1
Cl"
Eine wäßrige Lösung von rohem 1-(2-Mercaptoethyl)-pyridinium-methansulfonat (9,4 g, 0,04 Mol) gibt man auf eine Säule .(2,5 x 41 cm) von Permutit S-1 Cl". Die Säule eluiert man mit einer Geschwindigkeit von 0,5 ml/min, vereinigt die geeigneten Fraktionen und lyophilisiert, wobei man einen gelben Sirup erhält,Ausbeute 7,0 g(100%), den man so für die nächste Stufe verwendet.
1H-NMR (D2O) S : 3,22 (2H, m, CH2S), 4,88 (m, CH2N+), 8,18 (2H, m, Hm von Pyridinium), 8,7 (IH, m, Hp von Pyridinium), 9,0 ppm (2H, m, Ho von Pyridinium).
25 Verfahren B
Cl
Zu vorgekühltem (Eisbad) Pyridin (5,6 ml, 70 mMol) gibt man Pyridinhydrochlorid (4,05 g, 35 mMol) und Ethylensulfid (2,1 ml, 35 mMol). Die Mischung erwärmt man auf 65°C und rührt 75 min, wobei man ein zweiphasiges System
erhält. Die leichtere Phase entfernt man. Das verbleibende Öl wäscht man mit Ether (5x10 ml) und legt ein hohes Vakuum an, wobei man die Titelverbindung (90-100%) erhält, die man so für die nächste Stufe einsetzt.
C. p-Nitrobenzyl-3-[2-(1-pyridinium)-ethylthio ]-6a-[i-
(R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo [3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylatchlorid
OH
1) NEt(IPr)0 0 ^
Z) ClP(OPh)2
COOPNB 4) NEt(IPr)2
COOPNB
Eine Lösung von p-Nitrobenzyl-6a-[i-(R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (6,09 g, 17,5 mMol) in Acetonitril (20 ml) kühlt man unter Stickstoff atmosphäre auf +50C, behandelt nacheinander mit Diisopropylethylamin (3,65 ml, 21,0 mMol) und Diphenylchlorphosphat (4,34 ml, 21,0 mMol), rührt die erhaltene Mischung 30 min bei 5°Cy kühlt auf -5°C und behandelt nacheinander mit einer Lösung von rohem 1-(2-Mercaptoethyl)-pyridiniumchlorid (4,3 g, 24 mMol) in N,N-Dimethylformamid (1,0 ml) und tropfenweise mit Diisopropylethylamin (3,65 ml, 21,0 mMol). Die Reaktionsmischung rührt man 1 h bei O0C,kühlt auf -300C und rührt weitere 15 min. Den Feststoff filtriert man ab und wäscht ihn mit kaltem (-300C) Acetonitril, wobei man 5,77 g (65%) Ausbeute erhält.
IR (Nujol)0) max: 3300 (OH), 1775 (C=O von ß-Lactam), 1690 (C=O des PNB-Esters), 1630 (Pyridinium), 1605 (Phenyl des PNB-Esters), 1515 (NO2),
1335 cm'1
1H-NMR (DMSO-d6) 6: 1,17 (3H, d, .J=6,1 Hz, CH3CHOH), 3,2-3,75 (5H, H-4, H-6, CH2S), 3,75-4,5 (2H, H-5, CH3CHOH), 4,92 (2H, br.t, J=6,5 Hz, CH2N+), 5,18 (1H, d, J=4,9 Hz, OH), 5,37 (Zentrum des ABq, Ja b=i4,2 Hz, CH2 von PNB), 7,69 (2H, d, J= 8,7 Hz, Ho von PNB), 8,24 (d,*J=8,7 Hz, Hm von PNB), 8,0-8,4 (4H, Hm von PNB, Hm von Pyridinium), 8,66 (1H, m, Hp von Pyridinium), 9,17 (2H, br.d, J=5,5 Hz, Ho von Pyridinium).
Das Filtrat und die zum Waschen verwendeten Lösungsmittel vereinigt man und verdünnt mit 150 ml Ether. Die überstehende Flüssigkeit dekantiert man und löst das gummiartige Produkt in 40 ml Wasser, das so viel Acetonitril enthält, daß man eine Lösung erhält, die man auf eine Säule (3 x 10 cm) von/U-Bondapak C-18 gibt. Die Säule eluiert man mit 10% Acetonitril-90% Wasser (150 ml)-und 50% Acetonitril-50% Wasser (100 ml)-Mischungen. Die entsprechenden Fraktionen vereinigt man und lyophilisiert, nachdem man das Acetonitril im Vakuum entfernt hat. Man erhält ein gelbes Pulver. Das NMR zeigt die Anwesenheit der Titelverbindung, die mit etwas p-Nitrobenzyl-3-[2-(1-pyridinium)-ethylthio]-6cc-[i -(R)-hydroxy ethyl ]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphosphat (2:1) vermischt ist. Das Pulver löst man in so wenig Wasser wie möglich und gibt über eine Säule (1,5 x 21 cm) von Permutit S-1 Cl" mit Wasser. Die Lyophilisation der •geeigneten Fraktionen ergibt 1,8 g (20%) der Titelverbindung.
D. p-Nitrobenzyl-3-[2-(1-pyridinium)-ethylthio]-6oc-[1-(R)-hydroxyethyl ]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat
OH 1) NEt(IPr)9
I 2
^"' —^ 2) ClP(OPh)
N ,
COOPNB
4) NEt(IPr)2
Eine Lösung von ρ-Ni trobenzyl-6oc-[i- (R) -hydroxyethyl ]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (0,174 g,
*15 0,50 mMol) in Acetonitril (2 ml) kühlt man unter Stickstoff atmosphäre auf 0°C, behandelt nacheinander mit Diisopropylethylamin (0,105 ml, 0,60 mMol) und Diphenylchlorphosphat (0,124 ml, 0,60 mMol), rührt die erhaltene Lösung 30 min bei O0C und behandelt nacheinander mit einer Lösung von 1-(2-Mercaptoethyl)-pyridinium-methansulfonat (0,170 g, 0,72 mMol) in 0,6 ml Acetonitril und Diisopropylethylamin (0,105 ml, 0,60 mMol). Die Reaktionsmischung wird 15 min bei O0C gerührt. Man verdünnt mit kaltem (0°C) Wasser (7 ml) und gibt die Mischung auf eine Säule (1,5 x 6,4 mm) von/U-Bondapak C-18. Die Säule eluiert man mit einer Mischung von Acetonitril (25%-50%) in Wasser (75%-5O%). Die geeigneten Fraktionen vereinigt man und lyophilisiert, nachdem man das Acetonitril im Vakuum entfernt hat. Man erhält ein gelbes
30 Pulver; 0,33 g (92%).
IR (KBr) %7max: 3600-3000 (OH), 1765 (C=O von ß-Lactam), 1690 (C=O des PNB-Esters), 1625 (Pyridinium), 1585 (Phenyl), 1510 (NO2), 1330 (NO2), 885 cm"1 (NO2)
1H-NMR (DMS0-d6) 6 : 1,16 (3H, d, J=6,2 Hz, CH3CHOH), 4,87 (2H, br.t, J=6,6 Hz, CH2S), 5,37 (Zentrum des ABq, J -,=14,3 Hz, CHo von PNB), 6,7-7,5 (Phenyl), 7,68 (d, J=8,8 Hz, Ho von PNB), 8,23 (d, J=8,8 Hz, Hm von PNB), 8,0-8,3 (m, Hm von Pyridinium), 8,4-8,8 (1H, Hp von Pyridinium), 9,09 (2H, dd, J=6,7 Hz, J=1,3 Hz, Ho von Pyridi· nium).
E. 3-[2-(1-Pyridinium)-ethylthio]-6a-[i-(R)-hydroxyethyl J-7-OXO-1 -azabicyclo [3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat Verfahren A
25
OH
20 ο
TQ-
% Pd/C, H2 THF, Ether
COOPNB
(PhO)9PO'
COO
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-3-[2- (1 -pyridinium) ethylthio ]-6<x-[i -(R)-hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo-[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphosphat (0,16 g, 0,22 mMol) in feuchtem Tetrahydrofuran (10 ml) gibt man Ether (10 ml).,Kaliumphosphat-monobasisches Natriumhydroxid-Puffer pH 7,4 (16 ml, 0,05 M) und 10% Palladium-auf-Kohle (0,16 g). Die erhaltene Mischung hydriert man 1 h bei 25°C und 2,76 bar (40 psi). Man.trennt die
zwei Phasen und wäscht die organische Phase mit Wasser (2x3 ml). Die wäßrigen Lösungen vereinigt man, wäscht mit Ether (2x10 ml) und gibt auf eine Säule (1,5 x 6,2 cm) von/U-Bondapak C-18, nachdem man Spuren der organischen Lösungsmittel im Vakuum entfernt hat. Man eluiert die Säule mit Wasser und erhält nach Lyophilisation der geeigneten Fraktionen ein gelbes Pulver, Ausbeute 0,062 g (84#)
IR (KBr) \?max: 3700-3000 (OH), 1755 (C=O von ß-Lactam),
1630 (Pyridinium), 1590 cm"1 (Carboxylat) 1H-NMR (D20)<i: 1,22 (3H, d, J=6,4 Hz, CH,CHOH), 2,92 (d, J=9,1 Ηζ,Ή-4), 2,97 (d, J=9,1 Hz, H-4), 3,20 (dd, J=2,5 Hz, J=6,1 Hz, H-6), 3,44 (t, J=6,0 Hz, CH2S), 3,93 (dd, J=9,1 Hz, J=2,5 Hz, H-5), 4,82 (t, J=6,0 Hz, CH2N+), 8,04 (m, Hm von Pyridinium), 8,5 (m, Hp von Pyridinium), 8,82 (dd, J=3,2 Hz, J= 1,1 Hz, Ho von Pyridinium) UV (H2O) λ max: 259 (£5800),.296 ( t 7O3O)m/u
1/2
= 13,5 h (gemessen bei einer Konzentration von 10"4 M in Phosphatpuffer pH 7,4 bei 36,80C).
Verfahren B
10% Pd/C,H2 THF, Ether, Puffer 7,2
COO
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-3-C2-(1-pyridinium)-ethylthio]-6a-[-1-(R)-hydroxyethyl J-7-0X0-1-azabicyclo-[3.2.O]hept-2-en-2-carboxylat-chlorid (5,77 g, 11,4mMol) in Kaliumphosphat-monobasisches Natriumhydroxid-Puffer (170 ml, 0,2 M, pH 7,22) gibt man Tetrahydrofuran (30 ml), Ether (30 ml) und 10% Palladium-auf-Kohle (5,7 g), hydriert die erhaltene Mischung 1 h bei 220C und 2,76 bar (40 psi) und filtriert über ein Celite-Kissen. Das Kissen wäscht man mit Wasser (2 χ 15 ml), vereinigt das Filtrat und die Waschwasser und verdünnt mit Ether (100 ml). Die wäßrige Phase trennt man ab, wäscht mit Ether (3 x 100 ml) und gießt auf eine Säule (4,5 x 20 cm) von/u-Bondapak C-18, nachdem man die organischen Lösungsmittel im Vakuum entfernt hat. Man eluiert die Säule mit Wasser und anschließend mit einer Mischung von Λ% Acetonitril in Wasser. Man erhält nach Lyophilisation der geeigneten Fraktionen 2,48 g (6596) der Titelverbindung als gelbes Pulver. Die analytischen Daten sind identisch mit denen für die gemäß Verfahren A hergestellte Verbindung.
Bei a_v i e 1 2
Herstellung von 3-[2-(1-(3,5-Dimethylpyridinium)-ethylthiol]-6a-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.01- hept-2-en-2-carboxylat '
COO
A. 1-(2-Mereaptoethyl)-3,5-dimethylpyridinium-methansulfonat
MsO" + MsOH
Zu einer Suspension von 3,5-Lutidinium-methansulfonat in 3,5-Lutidin, hergestellt durch Zugabe von Methansulf onsäure (0,65 ml, 0,010 Mol) zu kaltem 3,5-Lutidin (2,51 ml, 0,022 Mol), gibt man Ethylensulfid (0,655 ml, 0,011 Mol), rührt die erhaltene Mischung 24 h unter Stickstoffatmosphäre bei 55°C, kühlt auf 230C und verdünnt mit Wasser (5 ml) und Ether (5 ml). Die organische Schicht trennt man ab und wäscht die wäßrige Lösung mit Ether (6 χ 4 ml). Die Spuren von Ether entfernt man im Vakuum und gibt die Lösung auf eine Säule (2,5 x 6,0 cm) von/u-Bondapak C-18. Die Säule eluiert man mit Wasser und lyophilisiert die geeigneten Fraktionen, wobei man einen farblosen Sirup erhält, Ausbeute 2,4 g (91%).
IR (Film)v) ι 2520 (SH), 1628 (Pyridinium), 1600, 1495, 1325, 1305, 1283, 1200 (Sulfonat), 1040, 938,
765, 680 cm"1 1H-NMR (DMSO-d6) S : 2,31 (3H, s, CH3SO3"), 2,47 (6H, s,
CH3 des Pyridiniums), 2,57, 2,66, 2,69, 2,78 (1H, B-Teil des A2B-Systems, SH), 3,06 (2H, m [mit zugesetztem D2O (2H, t, J=6,5 Hz)], CH2S), 4,65 (2H, t, J=6,5 Hz, CH2N+), 8,34 (1H, s, Hp von Pyridinium), 8,79 (2H, s, Ho von Pyridinium) UV (H2O) λ max: 271 (£4860) nyu
Analyse: für C1QH17NO5S2*O,2
berechnet: C 44,09% H 6,66% N 5,14% S 23,54% gefunden : 44,26 6,49 5,17 24,18.
B. p-Nitrobenzyl-3-[2-(1-(3,5-dimethylpyridinium))-ethylthio]-6a-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo-Γ3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxvlat-diphenvlphosphat
OH 1) NEt(IPr),,
O *
2) ClP(OPh)2
3)
COOPNB
4) NEt(iPr)2
Zu einer kalten (O0C) Lösung von p-Nitrobenzyl-6a-(1-(R)-hydroxyethyl)-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (0,523 g, 1,50 mMol) in Acetonitril (6,0 ml) gibt man unter Stickstoffatmosphäre Diisopropylethylamin (0,314 ml, 1,8 mMol) und anschließend Diphenylchlorphosphat (0,373 ml, 1,8 mMol). Die Reaktionsmischung rührt man 30 min und behandelt mit einer Lösung von 1-(2-Mercaptoethyl)-3,5-dimethylpyridinium-methansulfonat (0,493 g, 1,87 mMol) in Acetonitril (1,9 ml) und anschließend mit Diisopropylethylamin (0,314 ml, 1,8 mMol). Die Reaktionsmischung rührt man 1 h bei 0°C, verdünnt mit kaltem (0°C) Wasser (26 ml) und gießt auf eine Säule (7,0 χ 3,5 cm) von/u-Bondapak C-18. Man eluiert die Säule mit einer 25-50% Aceonitril-75-50% Wasser-Mischung und erhält nach Lyophilisation der geeigneten Fraktionen 1,01 g (90%) der Tite!verbindung als gelbes Pulver.
10
IR (KBr)0 ! 3700-3100 (OH), 1778 (C=O von ß-Lactam), 1700 (C=O des PNB-Esters), 1635 (Pyridinium), 1595 (Phenyl), 1521 (NO2), 1335 (NO2), 895 cm"1
1H-NMR (DMSO-d6)6 : 1,16 (3H, d, J=6,1 Hz, CH3CHOH), 2,43 (s, CH, des Pyridiniums), 4,75 (2H, m, CH2N+), 5,38 (Zentrum von ABq, J& b=i4,3 Hz, CH2 von PNB), 6,6-7,5 (1OH, m, Phenyl), 7,70 (2H, d, J=8,7 Hz, Ho von PNB), 8,0-8,5 (3H, m, Hp von Pyridinium, Hm von PNB), 8,82 (2H, s, Ho von Pyridinium) ,
UV (H20)A
270 (E-11570), 306 (£7343)
1Z ' 'max1 Analyse: für C
berechnet: C 58,03% H 5,26% N' 5,48% S 4,18% gefunden : 57,98 5,05 5,22 4,34.
C. 3-[2-(1-(3,5-Dimethylpyridinium))-ethylthio]-6a-[i-'(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxvlat
10% Pd/C, H2
THF,Ether,
Puffer
30
COO
35
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-3-[2-(i-(3,5-dimethylpyridinium))-ethylthio ]-6a-[i-(R)-hydroxyethyl)-7-oxo-5' 1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphosphat (0,600 g, 0,80 mMol) in feuchtem Tetrahydrofuran (36 ml) gibt man Ether (36 ml), Kaliumphosphat-monobasischen Natriumhydroxid-Puffer (0,05 M, pH 7,4, 44 ml) und 10% Palladium-auf Kohle (0,60 g), hydriert die erhaltene Mischung 1,25 h bei 230C und 2,76 bar (40 psi), trennt die organische Schicht ab und extrahiert mit dem Puffer (2x5 ml). Die Wasserschichten vereinigt man, filtriert durch ein Celite-Kissen, wäscht mit Ether (40 ml) und entfernt Spuren der organischen Lösungsmittel im Vakuum.
Dann gibt man die Lösung auf eine Säule (2,5 x 10,0 cm) von/u-Bondapak C-IB. Man eluiert die Säule mit Wasser und lyophilisiert die geeigneten Fraktionen, wobei man 0,1.86 g (64%) der Titelverbindung als gelbliches Pulver erhält. '
IR (KBr) v)m : 3700-3100 (OH), 1760 (C=O von ß-Lactam), max λ
1595 cm (Carboxylat
1H-NMR (D2O) S : 1,21 (3H, d, J=6,3 Hz, CH3CHOH), 2,45 (6H, s, CH3 an Pyridinium), 2,81 (d, J=9,2 Hz, H-4), 2,96 (d, J=9,2 Hz, H-4), 3,22 (dd, J=2,6Hz, J=6,2 Hz, H-6), 3,40 (t, J=6,2 Hz, CH2S), 3,84
(dd, J=9,2 Hz, J=2,6 Hz, H-5), 4,15 (m, CH3CHOH), 4,71 (t, J=6,2 Hz, CH2N+), 8,21 (1H, s, Hp von Pyridinium), 8,46 (2H, s, Ho von Pyridinium) UV (H20)\max: 279 (ε 8345), 296 (S7714) nyu [α]β3 = +40,7 (c O>53, H£0)
Tw2 = 16,9 h (gemessen bei einer Konzentration von 10~4 in Phosphatpuffer pH 7,4 bei 36,80C).
Beispiel 5
Herstellung von (5R,6S)-3-[[2-(3-Hydroxymethylpyridinio)· ethyl]-thio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo-Γ5.2.0 lhept-2-en-2-carboxylat
CHoOH ι
A. 3-Hydroxymethyl-1-(2-mercaptoethyl)-pyridiniumtrifluormethansulfonat
CH2OH
HSCH2CH2
CH2OH
Trifluormethansulfonsäüre (1,327 ml, 0,015 Mol) gibt man tropfenweise zu 3-Pyridinmethanol (2,91 ml, 0,030 Mol) und gibt anschließend Ethylensulfid (0,89 ml, 0,015 Mol) zu. Die erhaltene, homogene Mischung erwärmt man (Ölbad) 20 h unter N2 auf 50 bis 700C, nimmt die Reaktionsmischung dann in Wasser (15 ml) auf und extrahiert mit CH2Cl2 (5 x 5 ml). Die wäßrige Phase engt man im Vakuum ein und gibt sie dann auf eine C-Q-Umkehrphasensäule. Man eluiert mit Wasser und engt dann die geeigneten Fraktionen ein, wobei man ein schwach gelbes Öl erhält. Dieses Material chromatographiert man wiederum, wobei man ein fast farbloses Öl erhält. Nachdem man im
Vakuum (P2Oc) getrocknet hat, erhält man das Produkt (4,50 g; 9h%) als viskoses Öl.
IR (FiIm)O1021x: 3450 (st,OH), 2560 (schw, SH) cm"1 1H-NMR (dg-Aceton) 6 : 9,10-8,05 (m, 4H, aromatisch), 5,01 (t, J=5,5 Hz, 2H, N-CH2), 4,93 (s, 2H, -CH2OH), 4,43 br.s, 1H, -OH), 3,43-3,18 (m, 2H, S-CH2), 2,34-2,10 (m, 1H, SH). 10
B. p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(3-hydroxymethylpyridinio) ethylthioj-o-ti-^-hydroxyethylj^-oxo-i-azabicyclo-Γ3.2.01hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphosT3hat
CO2PNB
CH2OH
CO2PNB
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (0,174 g, 0,50 mMol) in 2 ml trockenem Acetonitril gibt man bei O0C unter N2 Diisopropylethylamin (0,096 ml, 0,55 mMol), gibt dann Diphenylchlorphosphat (0,114 ml, 0,55 mMol) tropfenweise zu und rührt die Reaktionsmischung 30 min bei O0C. Eine Lösung von- 3-Hydroxymethyl-1-(2-mercaptoethyl)-pyridinium-trifluormethansulfonat
(0,223 g, 0,70 mMol) in 0,50 ml Acetonitril gibt man dann zu, anschließend Diisopropylethylamin (0,122 ml, 0,70 mMol), hält die Mischung 30 min bei O0C und konzentriert dann die Reaktionsmischung im Vakuum. Den zurückgebliebenen, gelben, gummiartigen Rückstand nimmt man in Wasser auf, wobei man so viel Acetonitril zugibt, daß das gummiartige Produkt in Lösung geht. Diese Lösung gibt man auf eine C^Q-Umkehrphasensäule, die man mit 15% Aceton!tril-Wasser eluiert. Man lyophilisiert die geeigneten Fraktionen und erhält das Produkt (0,305 g; 81%) als beigefarbenen Feststoff.
IR (KBr) ν? m·. 3420 (br, OH), 1775 (ß-Lactam CO), 1695 ' (-CO2PNB) cm"
1H-NMR (dg-Aceton)6 : 9,44-7,72 (m, 8H, aromatisch), 7,22-6,91 (m, 10H, Diphenylphosphat), 5,53, 5,27 (ABq, J=14 Hz, 2H, benzylisch), 5,04 (t, J=7,4 Hz, 2H, N-CH2), 4,75 (s, 2H, CH2OH) 4,5-3,1 (m, 8H), 1,21 (d, J=6,3 Hz, 2H, CHMe).
C. (5R,6S)-3-[2-(3-Hydroxymethylpyridinio)-ethylthio]-6-[ 1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxvlat
CH2OH
CO2PNB
(0O)2PO"
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(3-hydroxymethylpyridinio)-ethylthio]-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat- diphenylphosphat (0,145 g, 0,194 mMol) in 10 ml THF mit einem Gehalt von 5 Tropfen HpO gibt man 6,0 ml Phosphatpuffer (0,05 M, pH 7,4), 0,145 g 10% Palladium-auf-Kohle und 10 ml Ether. Die Mischung hydriert man (Parr) 1 h bei 2,76 bar (40 psi), filtriert dann durch ein Celite-Kissen, wäscht den Filterkuchen mit wenig H2O und Ether, trennt die wäßrige Phase ab und extrahiert dreimal mit Ether. Die wäßrige Lösung kühlt .man dann auf O0Crund stellt den pH mit pH 7,4 Puffer auf 7,0 ein. Nachdem man die restlichen, flüchtigen Bestandteile im Vakuum entfernt hat, gibt man die wäßrige Lösung auf eine C1Q-Umkehrphasensäule, die man mit Wasser eluiert. Die Lyophilisation der geeigneten Fraktionen ergibt das Produkt (36 mg, 51%) als hellgelben Feststoff. Weitere Reini'gung durch Umkehrphasen-HPLC ergibt das reine Produkt (31 mg, 41%)als Feststoff. .
IR (KBr) >?__„: 3300 (br, OH), 1755 (ß-Lactam CO), 1590 '(-CO2") cm"'
1H-NMR (D2O)(^: 8,78-7,94 (m, 4H, aromatisch), 4,83 (t, J=6,0 Hz, 2H, N-CH2), 4,83 (s, 2H, CH2OH), 4,16 (d von q, J=J'=6,2 Hz, 1H, H-1!), 3,98 (d von t, J=9,1 Hz, J'=2,6 Hz, 1H, H-5), 3,75-3,20 (m, 3H), 3,20-2,65 (m, 2H), 1,22 (d, J=6,4 Hz, 3H, CHMe)
UV (H2O) Xmax: 294 (£7614), 266 (£6936) nm T1/2 (pH 7,4; 36,80C) 14,0 h.
Beispiel 4
Herstellung von (5R,6S)-3-[2-(4-Hydroxymethylpyridinio)· ethylthio]-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo-[5.2.01he-pt-2-en-2-carboxylat
CH2OH
A. 4-Hydroxymethyl-1 -(2-mercaptoethyl)-pyridinium trifluormethansulfonat
!H2OH + CF3SO3H + Γ\
HSCH2CH2 N
CF3SO3"
CH2OH
Zu einer Lösung von 4-Pyridinmethanol (1,635 g,0,015 Mol) in 10 ml CH2Cl2 gibt man unter N2 bei O0C tropfenweise Trifluormethansulfonsäure (1,327 ml, 0,015 Mol) zu. Ein gelbbraunes Öl trennt sich schnell ab. Dann gibt man ein zusätzliches Äquivalent ^-Pyridinmethanol (1,635 g, 0,015 Mol) zu dieser Mischung und entfernt das. Lösungsmittel bei vermindertem Druck, wobei man ein Öl erhält. Zu diesem Öl gibt man Ethylensulfid (0,891 ml,0,015 Mol) und erhitzt die erhaltene, homogene Mischung auf einem Ölbad 3 h auf etwa 600C. Die Reaktionsmischung nimmt man dann in 15 ml Wasser auf und wäscht die wäßrige Lösung mit CH2Cl2 (5 x 5 ml). Nachdem man restliches % organisches Lösungsmittel im Vakuum entfernt hat, gibt man die wäßrige Lösung auf eine C^g-Umkehrphasensäule. Man eluiert mit Wasser und engt die geeigneten Fraktionen an-
schließend ein, wobei man ein Öl erhält, das man im Vakuum über P2°5 vei-^er trocknet, wobei man das Produkt (4,64 g, 97%) als farbloses Öl erhält.
IR (Film)\?max: 3455 (st, OH), 2565 (schw, SH) cm"1 1H-NMR (dg-Aceton) S : 9,07, 8,18 (ABq, J=6,8 Hz, 4H, aromatisch), 5,03 (s, 2H, CH2OH), 4,96 (1, J= 6,5 Hz, 2H, N-CH2), 4,09 (br.s, 1H, -OH). 10
B. p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(4-hydroxymethylpyridinio)-ethylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethylJ-7-0X0-I-azabicyclor3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-diphenyl-phosphat
CH2OH j
0 CO2PNB (0O)2PO" j
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (0,348 g, 1,0 mMol) in 5 ml trockenem Acetonitril gibt man unter N2 bei 0°C tropfenweise Diisopropylethylamin (0,191 ml, 1,1 mMol) und anschließend Diphenylchlorphosphat (0,228 ml, 1,1 mMol). Die resultierende, goldgelbe Lösung rührt man 40 min bei O0C, gibt diese Lösung zu einer Lösung von 4-Hydroxymethyl-1-(2-mercaptoethyl)-pyridinium-trifluormethansulfonat (0,447 g,
1,4 mMol) in 1 ml Acetonitril, gefolgt von Diisopropylethylamin (0,191 ml, 1,1 mMol), wobei sich ein rötlichschwarzes, gummiartiges Produkt aus der Reaktionsmischung abtrennt, filtriert nach 20 min bei O0C die Reaktionsmischung und konzentriert im Vakuum. Den Rückstand nimmt man in einer möglichst kleinen Menge Acetonitril-Wasser (1:1) auf und gibt die Mischung auf eine C^Q-Umkehrphasensäule. Man eluiert mit 25% Acetonitril-Wasser und lyophilisiert anschließend die relevanten Fraktionen, wobei man das Produkt (0,353 g, 47%) als cremefarbenen Feststoff erhält
IR (KBr) \?m·. 3240 (br, OH), 1775 (ß-Lactam CO),
1695 (-CO2PNB) cm"1 1H-NMR (.dg-Aceton) <i : 9,24-7,84 (m, 8H, aromatisch), 7,4-6,9 (m, 10H, Diphenylphosphat), 5,52, 5,24 (ABq, J=14 Hz, 2H, benzylisch), 5,15-4,80 (m,4H), 4,45-3,05 (m, 7H), 1,35 (d, J=6,6 Hz, 3H, CHMe).
C. (5R,6S)-3-[2-(4-Hydroxymethylpyridinio)-ethylthio]-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat
OH
N /^Sy-CH2OH
Eine Mischung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(4-hydroxymethylpyridinio)-ethylthio ]-6-[i -(R)-hydroxyethyl ]-7-5 oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphosphat (0,348 g, 0,465 mMol) und 10% Palladium-auf-Kohle (0,35 g) in 11 ml Phosphatpuffer (0,05 M, pH 7,4)» 5 ml THF und 10 ml Ether hydriert man 1,25 h bei 2,76 bar (40 psi). Die Mischung filtriert man durch ein CeIite-Kissen, wäscht die wäßrige Phase mit Ether (3 x), stellt den pH der wäßrigen Lösung unter Verwendung eines weiteren pH 7,4-Puffers auf 7,0 ein, entfernt restliche, flüchtige Bestandteile im Vakuum und gibt die wäßrige Lösung auf eine C.g-Umkehrphasensäule. Man eluiert mit 2% Acetonitril-Wasser und lyophilisiert anschließend, wobei man einen gelbbraunen Feststoff erhält. Dieses Material chromatographiert man erneut (Cj Q-Umkehrphase/H2O), wobei man das gewünschte Produkt (0,060 g, 3696) als hellgelben Feststoff erhält./ IR (KBr) C> „ : 3400 (br, OH), 1755 (ß-Lactam OH), 1590 (-CO2") cm"1
1H-NMR (D2O)cS ι 8,73, 7,96 (ABq, J=6,8 Hz, 4H, aromat.), 4,93 (s, 2H, CH2OH), 4,77 (t, J=6,0 Hz, 2H, N-CH2), 4,15 (d von q, J=J'=6,3 Hz, 1H, H-1·) , 3,96 (d von t, J= 9,2 Hz, J'=2,6 Hz, 1H, H-5) , 3,65-3,20 (m, 3H), 3,13-2,62 (m, 2H), 1,21 (d, J=6,3 Hz, 3H, CHMe)
UV (H2O) Xmax: 295 (£6880), 256 (6 5595), 224 (£811i)nm t Λΐ2} (PH 7,4; 36,8°C) 14,5 h
30
Beispiel 5
Herstellung von 3-[2-(i-(2-Methylpyridinium))-ethylthio ] 6a-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat
COO
A. 1-(2-Mercaptoethyl)-2-methylpyridinium-methansulfonat
zf\
4-
P:
MsOH
550C,
21 h
MsO
Zu einer Suspension von 2-Methylpyridinium-methansulfonat in 2-Methylpyridin, hergestellt durch Zugabe von Methansulfonsäure (0,65 ml, 0,010 Mol) zu kaltem 2-Methylpyridin (2,17 ml, 0,022 Mol), gibt man Ethylensulfid (0,655 ml, 0,011 Mol), rührt die Reaktionsmischung 21 h unter einer Stickstoffatmosphäre bei 550C, kühlt auf 23°C und verdünnt mit 5 ml Wasser. Die wäßrige Lösung wird mit Ether (6x4 ml) gewaschen. Man entfernt Spuren von organischen Lösungsmitteln durch Abpumpen. Die Lösung gibt man dann auf eine Säule (2,5 x 10,0 cm) von /u-Bondapack C-18, eluiert die Säule mit Wasser und lyophilisiert die geeigneten Fraktionen, wobei man 2,13 g (85%) der Titelverbindung erhält.
IR (Film) v> - 2520(SH), 1623 (Pyridinium), 1574, 1512, 1485, 1412, 1195 (SuIfonat), 1038 cm"1
1H-NMR (DMSO-dg + D2O)O : 2,37 (3H, s, CH3SO3"), 2,83 (3H, s, CH3 am Pyridinium), 3,09 (2H, J=6,9 Hz, CH2S), 4,71 (2H, t, J=6,9 Hz, CH2N+), 7,93 (2H, m, Hm von Pyridinium), 8,44 (1H, m, Hp von Pyridinium), 8,89 (1H, m, Ho von Pyridinium) max: 266 (£3550) m/u.
10 UV (H2O) A
B. p-Nitrobenzyl-3-[2-(1-(2-methylpyridinium)-ethylthioJ-öa-ti-^-hydroxyethylJ^-oxo-i-azabicyclo-Γ3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat
1) NEt(IPr)2
2) ClP(OPh)2
3) HS COOPNB
0 ' COOPNB (PhO)2PO"
Zu einer kalten (O0C) Lösung von p-Nitrobenzyl-6<x-[i-5 (R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0 Jheptan-2-carboxylat (0,523 g, 1,50 mMol) in Acetonitril (6 ml) (aufbewahrt unter Stickstoff) gibt man Diisopropylethylamin (0,314 ml, 1,80 mMol) und anschließend Diphenylchlorphosphat (0,373 ml, 1,80 mMol). Die Reaktionsmischung rührt man 30 min bei O0C und behandelt mit einer Lösung von 1-(2-Mercaptoethyl)-2-methylpyridiniummethansulfonat (0,530 g, 2,16 mMol) in 18 ml Acetonitril und anschließend mit Diisopropylethylamin (0,314 ml, 1,8 mMol). Die Reaktionsmischung rührt man 1 h bei O0C, verdünnt mit kaltem (O0C) Wasser (26 ml) und gibt die Mi-
schung auf eine/U-Bondapak C^g-Säule (3,5 χ 7,0 cm). Man eluiert die Säule mit 25% Acetonitril-75% Wasser und mit 50% Aceton!tril-50% Wasser. Nach Lyophilisation der geeigneten Fraktionen erhält man 1,06 g (96%) der Titelverbindung als gelbliches Pulver.
IR (KBr) v>max: 3650-3100 (OH), 1770 (C=O von ß-Lactam), 1695 und 1690 (C=O des PNB-Esters), 1630 (Pyridinium), 1595 (Phenyl), 1518 (NO2), 1335 (NO2), 890 cm"1 (NO2)
1H-NMR (DMSO-dg) S : 1,15 (3H, d, J=6,1 Hz, CH3CHOH), 2,87 (s, CH3 am Pyridinium), 3,6-4,4 (2H, m, H-5, CH3CHOH), 4,75 (2H, m, CH2N+), 5,37 (Zentrum des ABq, J=14 Hz, CH2 von PNB), 6,5-7,4 (1OH, m, Phenyl), 7,70 (2H, d, J=8,8 Hz, Ho von PNB), 8,0 (2H, m, Hm von Pyridinium), 8,24 (2H, d, J=8,8 Hz, Hm von PNB), 8,50 (1H, m, Hp von Pyridinium), 8,95 (1H, br.d, J=6,1 Hz, Ho von Pyridinium)
UV (H2O) Amax: 265 (£11990), 314 (£8020) iyi.
C. 3-[2-(1-(2-Methy!pyridinium))-ethylthio]-6a-[i-(R)-hydroxyethyl]-7 -oxo-1 -azabicyclo [3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat
OH
10% Pd/C, H2 v
THF, Ether, Puffer
COOPNB
(PhO)2PO"
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-3-[2-(i-(2-methylpyridinium))-ethylthio]-6a-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-5 oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphosphat (0,66 g, 0,90 mMol) in feuchtem Tetrahydrofuran (34 ml) gibt man Ether (34 ml), Kaliumphosphatmonobasischen Natriumhydroxid-Puffer (0^15 M, 16,5 ml, pH 7,22) und 10% Palladium-auf Kohle (0,66 g) und hydriert die erhaltene Mischung 1,25 h bei einem Druck von 1,76 bar (40 psi) und 23°C. Die organische Schicht trennt man ab und extrahiert mit Puffer (2 χ 6 ml). Die Wasserschichten vereinigt man, filtriert durch ein Celite-Kissen, wäscht mit Ether (40 ml), entfernt Spuren organischer Lösungsmittel durch Anlegen eines Vakuums und gibt auf eine /U-Bondapak-Cjg-Säule (2,5 x 10 cm). Man eluiert die Säule mit Wasser und lyophilisiert die geeigneten Fraktionen, wobei man 0,098 g (31%) der Titelverbindung als gelbliches Pulver erhält. IR (KBr)C> : 3650-3100 (OH), 1755 (C=O von ß-Lactam),
HLcLX. a~
1630 (Pyridinium), 1595 cm"1 (Carboxylat) 1H-NMR (D2O) <S : 1,20 (3H, d, J=6,3 Hz, CH3CHOH), 2,83 (s, CH3 am Pyridinium), 2,7-3,1 (5H, H-4, CH3 am Pyridinium), 3,1-3,7 (3H, m, CH2S, H-6), 3,90 (dd, J=9,1 Hz, J=2,6 Hz, H-5), 3,1 (m,
CH3CHOH), 4,78 (t, J=6,2 Hz, CH2N+), 7,8 (2H, m, .Hm von Pyridinium), 8,3 (1H, m, Hp von Pyridinium), 8,65 (1H, s, Ho von Pyridinium) UV (H2O) *max: 268 (19350), 196 (£8840) nyu [a]Jp = +41°
^1/2 = ^5,0 h (gemessen bei einer Konzentration von 10~4 M in Phosphatpuffer pH 7,4 bei 36,80C)*
Beispiel 6
Herstellung von 3-[2-(1-(4-Methylpyridinium))-ethylthio]-6a-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]· hept-2-en-2-carboxylat
COO j
A. 1-(2-Mercaptoethyl)-4-methylpyridinium-methansulfonat ·
.+ MsOH
55°C, 24 h
MsO'
Zu einer Suspension von 4-Picoliniummethansulfonat in 4-Picolin, hergestellt durch Zugabe von Methansulionsäure (0,65 ml, 0,010 Mol) zu 4-Picolin (2,14 ml, 0,022 Mol), gibt man unter Kühlen Ethylensulfid (0,655 ml, 0,011 Mol), rührt die Reaktionsmischung 24 h unter einer Stickstoffatmosphäre bei 55°C, kühlt auf 23°C und verdünnt mit Wasser (5 ml) und Ether (10 ml). Die organische Schicht trennt man ab, wäscht die wäßrige Schicht mit Ether (5x5 ml) und gibt auf eine/U-Bondapak C^g-Säule (2,5 x 10 cm), nachdem man Spuren von Ether bei vermindertem Druck entfernt hat. Man eluiert die Säule mit einer 15% Aceton!tri1-85% Wasser-Mischung und lyophilisiert die geeigneten Fraktionen. Dabei erhält man 2,66 g (100%) eines farblosen Sirups.
IR (Film) ^max: 2500 (SH)/ 1640 (Pyridinium), 1572, 1520, 1478, 1200 (Sulfonat), 1040, 833 und 768 cm"1
1H-MR (DMSO-dg) 6 : 2,31 (3H, s, CH3SO3"), 2,62 (s, CH3 am Pyridinium), 2,2-2,9 (4H, SH, CH3 am Pyridinium), 3,04 (2H, m, CH2S), 4,68 (2H, t, J=6,4 Hz, CH2N+), 8,01 (2H, d, J=6,6 Hz, Hm von Pyridinium),. 8,89 (2H, d, J=6,6 Hz, Ho von Pyridinium), UV (H20)Amax: 256 (64100), 221 (£7544) myu.
B. 1 -(2-Mercaptoethyl)-4-methylpyridinium-p-toluolsulfonat
TsO"
Zu einer Suspension von p-Toluolsulfonsäure (1,72 g,
0,01 Hol) in Benzol (6,5 ml) gibt man 4-Picolin (1,17 ml, 0,012 Mol), rührt die erhaltene Mischung 30 min unter einer Stickstoffatmosphäre "bei 23°C, behandelt mit Ethylensulfid (0,65 ml, 0,011 Mol) und rührt 24 h bei 750C Man gibt mehr Ethylensulfid (0,65 ml, 0,011 Mol) zu, rührt weitere 24 h bei 750C, kühlt die Reaktionsmischung auf 23°C und verdünnt mit 5 ml Wasser und 8 ml Ether. Die wäßrige Schicht trennt man ab, wäscht mit Ether (3x8 ml), entfernt Spuren organischer Lösungs-
mittel im Vakuum und chromatographiert auf/U-Bondapak
C-18 unter Verwendung von Wasser als Elutionsmittel. Man erhält 2,94 g (90%) der Titelverbindung als farblosen Sirup
IR (Film) v> '. 2510 (SH), 1640 (Pyridinium), 1595, 1582, 1475, 1475, 1200 (Sulfonat), IO3I, 1010, 818 cm"1
1H-NMR (DMSO-dg) 6 : 2,29 (3H, s, CH, am Pyridinium), 2,61 (s, CH, Ph), 2,4-2,8 (4H, SH, CH^Ph), 3,03 (2H, m [Zugabe von D2O ergibt ein t, J=
6,4 Hz, bei 3,04], CH2S), 4,68 (2H, t, J=6,4 Hz, CH2N ), 7,11, 7,49 (4H, 2d, J=7,9 Hz, Phenyl), 8,00 (2H, d, J=6,5 Hz, Hm von Pyridinium), 8,89 (2H, d, J=6,5 Hz, Ho von Pyridinium) UV (H2O) \max: 256 (^4315), 222 (£17045) myu.
C. p-Nitrobenzyl-3-[2-(1-(4-methy!pyridinium) )-ethylthio]-6a-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo-Γ3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat
1) NEt(iPr)2
2) ClP(OPh)2
3) HS
4) NEt(IPr)2
COOPNB
(PhO)-PO COOPNB 2" 0
Zu einer kalten (O0C) Lösung von p-Nitrobenzyl-6oc-[i-(R)-hydroxyethyl ]-3,7-dioxo-1 -azabicyclo[3.2.0 Jheptan-2-carboxylat (0,522 g,, 1,5 mMol) in Acetonitril (6 ml) (aufbewahrt unter Stickstoff), gibt man Dilsopropylethylamin (0,314 ml, 1,8 ml^ol) und anschließend Diphenylchlorphosphat (0,373 ml, 1,9 mMol), rührt die Reaktionsmischung 45 min und behandelt sie tropfenweise mit einer Lösung von 1-(2-Mercaptoethyl)-4-methylpyridiniummethansulfonat (0,539 g, 2,16 mMol) in Acetonitril (1 ,8 ml) und anschließend mit Diisopropylethylamin (0,314 ml, 1,8 mMol). Man rührt die Reaktionsmischung
1 h bei O0C, verdünnt mit kaltem (00C) Wasser (24 ml) und gibt auf eine /u-Bondapak C-18-Säule (2,5 x 8,5 cm). Die Säule eluiert man zuerst mit einer 25% Acetonitril-75% Wasser-Mischung (100 ml), dann mit einer 50% Acetonitril-50% Wasser-Mischung (100 ml) und erhält nach Lyophilisation der geeigneten Fraktionen 0,91 g (83%) der Titelverbindung als gelbliches Pulver. IR (KBr) Qm·. 3700-2800 (OH), 1770 (C=O von ß-Lactam), 1700 (C=O des PNB-Esters), 1640 (Pyridinium), 1595 (Phenyl), 1520 (NO2), 1340 (NO2), 890 cm"1 (NO2)
1H-NMR (DMSO-d6) 6 : 1,16 (3H, d, J=6,2 Hz, CH3CHOH), 2,61 (s, CH3 am. Pyridinium), 3,1-3,7 (3H, m, H-6, CH2S), 3,7-4,4 (2H, m, H-5, CH3CHOH), 4,79 (2h, br.t, J=6,3 Hz, CH2N+), 5,17 (d, J= 4,9 Hz, OH), 5,37 (Zentrum des ABq, J=14,1 Hz, CH2 von PNB), 6,7-7,4 (1OH, m, Phenyl), 7,69 (2H, d, J=8,8 Hz, Ho von PNB), 8,00 (2H, d,
J=6,5 Hz, Hm von Pyridinium), 8,23 (2H, d, J= 8,8 Hz, Hm von PNB), 8,92 (2H, d, J=6,5 Hz, Ho von Pyridinium)
UV (H2O) Amax: 262 (ε 10835), 311 ( 8: 9670) iyi Analyse: für C36H36N3O1QSP.1,5H2O berechnet: C 56,84% H 5,17% N 5,52% S 4,21% gefunden : 56,89 5,13 5,19 4,41.
D. 3-[2-(1-(4-Methylpyridinium))-ethylthio]-6a-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2- carboxylat_
OH
Il _
COOPNB (PhO)2PO
10% Pd/C, Η2χ
THF, Ether, Puffer
COO"
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-3-[2-(1-(4-methylpyridinium)) -ethylthio ]-6a-[i-(R)-hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo [3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphosphat (0,587 g, 0,80 mMol) in feuchtem Tetrahydrofuran (30 ml) gibt man Ether (30 ml), Kaliumphosphatmonobasisches Natriumhydroxid-Puffer (0,15 M, 14,7 ml, pH 7,22) und 10% Palladium-auf-Kohle (0,59 g), hydriert die erhaltene Mischung 1,25 h bei 23°C unter einem Druck von 1,76 bar (40 psi), trennt die organische Schicht ab und extrahiert mit dem Puffer (2 χ 6 ml). Die wäßrigen Extrakte vereinigt man, filtriert durch ein Celite-Kissen, wäscht mit Ether (3 x 20 ml), entfernt Spuren organischer Lösungsmittel durch Abpumpen und gibt auf eine/U-Bondapak C-18-Säule (2,5 c 10 cm). Elution der Säule mit Wasser und Lyophilisation der geeigneten Fraktionen liefert 0,13.6 g (49%) der Titelverbindung als gelbliches Pulver.
IR (KBr)O
max
3700-3000 (OH), 1770 (C=0von ß-Lactam),
-1
1642 (Pyridinium), 1592 cm"' (Carboxylat) H-NMR (D2O) 6: 1,19 (3H, t, J=6,3 Hz, CH3CHOH), 2,59 (3H, s, CH3 am Pyridinium), 2,84 (d, J=9,1 Hz,
H-4), 2,90 (d, J=9,1 Hz, H-4), 3,0-3,6 (3H, m, CH2S, H-6), 3,86 (dd, J=9,1 Hz, J=2,6 Hz, H-5), 4,12 (m, CH3CHOH), 4,5-4,9 (CH2N+, maskiert
durch HOD), 7,80 (2H, d, J=6,6 Hz, Hm von Pyridinium), 8,58 (2H, d, J=6,6 Hz, Ho von Pyridinium), UV (H20)?\max: 256 (£5510), 262 (£5360), 296(6 7O5O)nm [cc]Jp = +20,8° (C 0,48, H2Oj
T.y2=12,8h (gemessen bei einer Konzentration von
10"^ M in einem Phosphatpuffer pH 7,4 bei 36,80C),
Beispiel 7
Herstellung von (5R)-3-[2-(4-Methylthiopyridinio)-ethylthio]-(6S)-[(1R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.O]- hept-2-en-2-carboxylat
A. 4-Methylthiopyridin
/^\ 1) MeJ/EtOH
2) NaOH
4-Mercaptopyridin (5,55 g, 50,0 mMol; Aldrich) löst man in 50 ml siedendem, absolutem Ethanol. Das unlösliche Material filtriert man über CeIite ab. Das Filtrat erwärmt man zum erneuten Lösen und, wenn es auf ca.500C abgekühlt ist, gibt man Methyljodid (3,17 ml, 51,0 mMol; Aldrich) auf ein Mal zu·.· Die Mischung kühlt man, um auszukristallisieren. Den Feststoff filtriert man ab,
wobei man 6,77 g (26,7 mMol; Ausbeute 53,5%) der Titelverbindung als Hydrojodid erhält.
1H-NMR (D2O)S : 2,70 (3H, s, -SCH3) und 7,65-7,77-8,35-8,48 ppm (4h, A2B2-Typ, aromat.Hs)
IR (Nujol)\? v : 1615, 1585 (aromat.) und 780 cm"1 max r
UV (H9O) λ mz 227 (L 2,02 χ 10^) und 298 nm (£1,64 x1
Das Hydrojodid (6,33 g» 25,0 mMol) löst man in 40 ml Was ser, entfernt unlösliches Material, wäscht mit 10 ml Wasser, gibt bei 0 bis 5° NaOH-Pellets (5 g) zum Filtrat und extrahiert mit Et2O (3 x 25 ml), wobei die wäßrige Schicht mit NaCl gesättigt wird, wäscht die vereinigten organischen Extrakte mit Kochsalzlösung (2 χ), trocknet (MgSO^) und engt ein, wobei man 2,92 g (23,4 mMol, Gesamtausbeute 50%) der Titelverbindung als Öl erhält. 1H-NMR (CDCl3) £ : 2,48 (3H, s, -SCH3) und 7,03-7,13-8,38-8,48 ppm (4H, A2B2~Typ, aromat.Hs) IR (Film) wLev: 1580 und 800 cm"1. Die Herstellung dieser Verbindung ist von King und Ware in J.Chem.Soc., 873 (1939), beschrieben. Das dort beschriebene Verfahren wurde eingesetzt.
B. 4-Methylthio-N-(2-mercaptoethyl)-pyridinium-methansulfonat
SMe
50-60
CH3SO3
4-Methylthiopyridin (2,75 g, 22,0 mMol) gibt man langsam unter Kühlen in einem Eisbad zu Methansulf onsäure"1" (0,65 ml, 10,5 mMol). Zu diesem Feststoff gibt man Ethylensulfid+(0,66 ml,11,0 mMol);Aldrich) und erwärmt die Mischung 21 h auf 50 bis 600C. Mit fortschreitender Umsetzung geht der Feststoff in Lösung. Nach dem Abkühlen löst man die Reaktionsmischung in 5 ml Wasser, wäscht mit Et2O (5x4 ml), filtriert die flockige, wäßrige Schicht über Celite und reinigt das Filtrat durch Umkehrphasen-Silikagel-Säulenchromatographie (C^-Mikro-Bondapack 10 g), wobei man mit Wasser eluiert. Es wurden jeweils Fraktionen von 10 ml gesammelt. Die Fraktionen 2 und 3 vereinigt man und reinigt sie wiederum mi"t der Umkehr^ phasensäule. Fraktion 2 ergibt 1,258 g (4,48 mMol; Ausbeute 42,6%) der Titelverbindung als viskoses Öl.
.1H-NMR (DMS0-d6, CFT-20) £ : 2,32 (3H, s, MeSO3"), 2,72 (3H, s, -SMe), 2,68 (1H, m, SH), 2,9-3,2 (3H, m, -CH2S-), 4,59 (2H, t, J=6,4 Hz, -CH2N+), 7,97 (2H, d, J=7,2 Hz, aromat.Hs) und 8,72 ppm (2H,
d, J=7,2 Hz, aromat.Hs) IR (rein) v> v: 1630, 1200 (br., -SO,""), 785 und 770 cm"1
+ Diese Reagentien wurden vor ihrer Verwendung destilliert
25
C. (5R)-p-Nitrobenzyl-3-[2-(4-methylthiopyridino)-ethyl-
Γ3.2.01hept-2-en-2-carboxylat-chlorid 30
I)ClPO ((V').
CO2PNB
Ms0-
OH
SMe
CO2PNB
20 25 30 35
Zu einer Lösung von (5R)-p-Nitrobenzyl-3,7-dioxo-(6S)-[ (1 R) -hydroxyethyl ]-1 -azabicyclo [3.2.0 ]heptan- (2R) -carboxy lat (475 mg, 1,36 mMol) und Diisopropylethylamin (0,24 ml, 1,4 mMol) in 5 ml CH3CN gibt man unter Stickstoff atmosphäre bei 0 bis 50C Diphenylchlorphosphat (0,29 ml, 1,41 mMol), rührt die Mischung 3o min bei 0 bis 5°C, gibt zu dieser Mischung eine ölige Suspension von 4-Methylthio -N- ( 2-mercaptoethyl) -pyridinium-methansulfonat (678 mg, 1,45 mMol; 60%ige Reinheit) in 1,5 ml CHUCN und anschließend Diisopropylethylamin (0,24 ml, 1,4 mMol) und rührt die Mischung 1 h bei 0 bis 5°C Unmittelbar nach der Zugabe der Base bildet sich ein gelbes Präzipitat. Das Präzipitat .filtriert man ab und wäscht es mit 3 ml kaltem CH^CN, wobei man 413 mg eines gelblichen Feststoffs erhält. Diesen verreibt man mit 10% MeOH in Wasser (5 ml),wobei man 341 mg (0,618 mMol, Ausbeute 45,4%) der Titelverbindung als weiße Kristalle erhält; Fp. 118 bis 1200C.
1H-NMR (DMSO-dg, CFT-20) S ; 1,16 (3H, d, J=6,1 Hz, 1'-CH3), 2,72 (3H, s, -SCH3)
3,1-3,7 (5H, m),
3,7-4,3 (2H, m), 4,71 (2H, t, J=6,3 Hz, -CH2N+), 5,15 (1H, d, J=4,9 Hz, OH), 5,20-5,35-5,40-5,55
(2H, ABq, CO2CH2-Ar), 7,70 (2H, d, J=8,8 Hz, Nitrophenyl-Hs), 7,97 (2H, d, J=7,0 Hz, Pyridinio-Hs), 8,25 (2H, d, J=8,8 Hz, Nitrophenyl-Hs) und 8,76 ppm (2H, d, J=7,1 Hz, Pyridinio-Hs) IR .(NuJoI) \?_n__: 3250 (OH), 1775 (ß-Lactam), 1700 (Ester)
und 1625 cm (Pyridinio) UV ( abs.EtQH) \max: 308 nm(£ 4,47 x 104) [a]jp = +24,8° (c 0,5, MeOH)
Analyse: für C2ZfH2gN,OgS2Cl.H2O
berechnet: C 50,56% H 4,95% N 7,37% gefunden : 50,63 4,72 6,89.
D. (5R)-3-[2-(4-Methylthiopyridinio)-ethylthio]-(6S)-[(1R)-hydroxyethyl ]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat
H5/Pd-C
SMe _£___
PH 7,4 Puffer
CO2PNB
(5R)-p-Nitrobenzyl-3-[2-(4-methylthiopyridinio)-ethylthio]-(6S)-[(1R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]-hept-2-en-2-carboxylat-chlorid (380 mg, 0,688 mMol) löst man in 31,5 ml THF und einem pH 7,40 Phosphatpuffer (31,5 ml, 0,05M; Fisher), verdünnt mit Et2O (31,5 ml), mischt diese Lösung mit 10% Pd-C (380 mg; Engelhard) und
hydriert 1 h bei Raumtemperatur mit einem Parr-Schüttler bei 2,4 bar (35 psi). Die wäßrige Schicht filtriert man über Celite, um den Katalysator zu entfernen, und wäscht das Celite-Kissen mit Wasser (2x5 ml). Das Filtrat und die Waschwasser vereinigt man und wäscht mit Et2O (2 χ 30" ml). Die wäßrige Schicht befreit man bei vermindertem Druck von organischen Lösungsmitteln und reinigt durch Umkehrphasen-Säulenchromatographie (Cjg-Microbondapak, 13 g; Waters Associates), wobei man mit Wasser eluiert. Fraktionen mit einer UV-Absorption bei 307 nm sammelt man (ca. 1 1) und lyophilisiert, wobei man 127 mg (0,334 mMol, Ausbeute 48,5%) der Titelverbindung als gelbliches Pulver erhält.
1H-NMR (D2O, CFT-20) S ι 1,20 (3H, d, J=6,4 Hz, 1'-CH3), 2,64 (3H, s, -SCH,), 2,81 (2H, m, -SCH2-), 3,19 (1H, dd, J6-1I =6,1 Hz, Jg_5=2,6 Hz, 6-H), 3,32 (2H, dd, J=11 Hz, J=5,5 Hz, 4-Hs), 3,92 (1H, dt, J=9,2 Hz, JV6=2,6 Hz, 5-H), 4,1 (1H, m, 1'-H), 4,61 (2H, t, J=5,9 Hz, -CH2N+), 7,70 (2H, d, J=7,1 Hz, aromat.Hs) und 8,40 ppm (2H, d, J=7,1 Hz, aromat.Hs)
IR (KBr, Pille) <? m·. 3400 (OH), 1750 (ß-Lactam), 1630 (Pyridinium) und 1590 cm (Carboxylat) UV (H2O) Xmax: 231 (£9800) und 307 nm (£25000) Ο]2,3 m +3,14° (c 0,5; H2O).
Beispiel 8
Herstellung von 3-[2-(3-Methoxy-1-pyridinium)-ethylthio] 6a-[if-(R)-hydroxyethyl]-7-oxc-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat
OMe 35
A. 1-(2-Mercaptoethyl)-3-methoxypyridinium-methansulfo-
nat .
q MsOH MeO
Zu vorgekühltem (50C) 3-Methoxypyridin (698 mg,6,4 mMol) gibt man tropfenweise Methansulfonsäure (0,216 ml, 3,05 mMol) und Ethylensulfid (0,19 ml, 3,2 mMol). Die Mischung erwärmt man dann 18 h auf 600C, kühlt auf 200C, verdünnt mit Wasser (10 ml) und wäscht mit Ether (3 x 10 ml). Die wäßrige Phase behandelt man 15 min bei hohem Vakuum und gibt auf eine C^Q-Umkehrphasensäule. Die Titelverbindung eluiert man mit Wasser. Man vereinigt die geeigneten Fraktionen und engt bei hohem Vakuum ein, wobei man das gewünschte Thiol erhält (61,6 mg, Ausbeute 76,3%).
IR (CH2Cl2)^11121x: 2550 (schw, SH) und 1620, 1600,
1585 cm""1 (m, aromat.) 1H-NMR (DMSO-dg)S ; 8,90-7,90 (4H, m, aromat.C-H), 4,72
(2H, t, J=6,6 Hz, CH2N+), 4,01 (CH, s, OCH3), 3,5-3,0 (m, versteckt.CH2S), 2,66 (1H, dd, J= 9,5 Hz, J=7,5 Hz, SH) und 2,31 ppm (3H, s, CH3SO3-).
B. p-Nitrobenzyl-3-[2-(3-methoxy-1-pyridiniumchlorid)-ethylthio]-6oc-[i'-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabi-
cvclo Γ3.2.01hept-2-en-2-carboxylat
C1 OMe,
4) EtNC-O2
CO2PNB CO2PNB
Eine kalte (O0C) Lösung von p-Nitrobenzyl-6a-[i'-(R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (1,04 g, 3 mMol) in 12 ml Acetonitril behandelt man tropfenweise mit Diisopropylethylamin (0,63 ml, 3,6 mMol) und Diphenylchlorphosphat (0,75 ml, 3,6 mMol) und rührt 30 min bei O0C. Das erhaltene Enolphosphat behandelt man mit 1-(2-Mercaptoethyl)-3-methoxypyridinium-methansulfonat (1,14 g, 4,30 mMol) in 7 ml CH^CN, 0,63 ml (4,30 mMol) Diisopropylethylamin, rührt 30 min und kühlt 30 min auf -100C. Den präzipitierten Feststoff filtriert man aus der Mischung ab, wäscht ihn mit kaltem Acetonitril (2 ml) und trocknet, wobei man die Titelverbindung erhält (1,32 g, Ausbeute 82%).
IR (Nujol) J„'. 3320 (m, OH), 1780, 1765 (st., ß-Lactam
C=O), 1700, 1695 (m, Ester C=O) und 1520 cm"1 (st, NO2) 1H-NMR (DMSO-dg) 6 : 9,01 (1H, bs, H-3 aromat.), 8,75
(1H, bd, J=5,4 Hz, H-6 aromat.), 8,35-7,95 (4H, m, H-aromat.), 7,70 (2H, d, J=7,7 Hz, H-aromat.), 5,37 (2H, Zentrum des ABq, J=13 Hz, CH2PNB), 5,17 (1H, d, J=4,9 Hz, OH), 4,87 (2H, t, J= 6,3 Hz, CH2-N+), 4,35-3,75 (2H, m, H-5 und H-1·), 4,00 (3H, s, OCH,), 3,56 (Teil eines t, J=6,3 Hz, CH2S), 3,5-3,20 (3H, m, H-6, H-3) und 1,16 ppm (3H, d, J=6,1 Hz, CH3CHO).
C. 3-[2-(3-Methoxy-1-pyridinium)-ethylthio]-6<x-[i'-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1 -azabicyclo [3.2.0]hept-2-en-2-car boxy lat · :
Cl" OMe
CO2PNB
Eine Lösung von p-Nitrobenzyl-3-[2-(3-methoxy-1-pyridiniumchlorid)-ethylthio]-6a-[i*-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat (600 mg, 1,12 mMol) in THF (25 ml), Ether (25 ml) und pH 7,4 Phosphatpuffer (0,1 M, 25 ml) hydriert man 1 h in einem Parr-Schüttler bei 2,76 bar (40 psi) über 10% Pd/C. Die Mischung verdünnt man mit Ether und filtriert die wäßrige Phase durch ein Nr.52 gehärtetes Filterpapier. Die wäßrige Schicht wäscht man mit Ether (2 χ 20 ml), legt ein Vakuum an und gibt auf eine Silikagel-Umkehrphasensäule. Die .Titelverbindung eluiert man mit Wasser, das 2% und 5% Acetonitril enthält. Die geeigneten Fraktionen vereinigt man und lyophilisiert, wobei man einen gelben Feststoff erhält, den man mittels HPLC reinigt, wobei man das Penemcarboxylat erhält (150 mg, IR (Nuool)
max
1750 (st, ß-Lactam C=O) und 1580 cm
(st, Carboxylat)
1H-NMR (D2O) S : 8,55-8,30 (2H, m, H-2, H-6 aromat.), 8,17-7,75 (2H, m, H-3, H-4 aromat.), 4,77 (2H, t, J=5,9 Hz, CH2N+), 4,10 (1H, Teil von 5 Linien, J=6,3 Hz, H-1'), 3,97 (3H, s, OCH3), 3,85, 3,82 (2 Linien, Teil von dt, J=2,6 Hz, Teil von H-5), 3,42 (2H, t, J=5,9 Hz, CH2-S), 3,25 (1H, dd, J=6,1 Hz, J=2,6 Hz, H-6), 2,99-2,60 (2H, 6 Linien, Teil von H-4) und 1,20 ppm (3H, d, J= 6,4 Hz, CH3)
UV (H2O, c 0,05) λΏ&χ: 290 (£10517), 223 (β 6643) T1^2 (0,1 M pH 7,4 Phosphatpuffer, 370C) = 20 h.
15 Bei spiel
Herstellung von (5R,6S)-3-[2-(3-Methylthiopyridinio)-ethylthio]-6 -[i-^-hydroxyethylj^-oxo-i-azabicyclo-[3.2.Q1hept-2-en-2-carboxylat
A. 5-Methylthio-i-(2-mercai3toethvl)-pvridiniumchlorid
SMe
SMe
+ HCl +
4 HSCH2CH
'• Ü
Zu einer Lösung von 3-Methylthiopyridin (2,00 g,0,016 Mol) (hergestellt nach dem Verfahren von J.A.Zoltewiez und C.Nisi, J.Org.Chem. ^4, 765, 1969) in 10 ml Ether gibt man 15 ml 1N HCl, schüttelt die Mischung gründlich,
trennt die wäßrige Phase ab, wäscht mit 10 ml Ether und engt dann ein. Das zurückgebliebene Hydrochlorid trocknet man dann im Vakuum (PpO1-), wobei man einen weißen Feststoff erhält. Zu diesem Hydrochlorid-Feststoff gibt man 3-Methylthiopyridin (1,88 g, 0,015 Mol) und Ethylensulfid (0,89 ml, 0,015 Mol) und erwärmt die erhaltene Mischung (Ölbad) 15 h unter N2 auf 55 bis 65°C. Man erhält ein leicht getrübtes Öl, das man in 125 ml Wasser aufnimmt und mit CHpCl2 wäscht. Die wäßrige Lösung konzentriert man auf etwa 25 ml, gibt dann einige Tropfen Acetonitril zu, um die Mischung homogen zu machen, gibt die erhaltene, wäßrige Lösung auf eine C^g-Umkehrphasensäule, eluiert mit Wasser und engt anschließend die relevanten Fraktionen ein, wobei man das Produkt als schwachgelbes, viskoses Öl erhält (2,66 g, 80%). IR (FiImW mai 2410 (br, -SH) cm"1 1H-NMR (dg-DMSO+DpO) 6 : 8,88-7,88 (m, 4H, aromat.), 4,70 (t, J=6,5 Hz, 2H, N-CH2), 3,08 (schräges t, J=6,5 Hz, 2H, S-CH2), 2,64 (s, 3H, S-Me).
B. p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(3-methylthiopyridinio)-ethylthio ]-6 - [1 -(R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo["5.2.0~lhept-2-en-2-carboxvlat-chlorid
CO2PNB
^\— „ . s/ ~ \ / ri-
CO2PNB
Eine Lösung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (0,522 g, 1,50 mMol) in 7 ml trockenem Acetonitril kühlt man auf O0C, gibt dann Diisopropylethylamin (0,287 ml, 1,65 mMol) tropfenweise zu, gibt zu der erhaltenen, gelbbraunen Lösung tropfenweise Diphenylchlorphosphat (0,342 ml, 1,65 mMol) und hält die Reaktionsmischung 30 min bei O0C. Man gibt dann Diisopropylethylamin (0,313 ml, 1,80 mMol) zu und anschließend eine Lösung von 3-Methylthio-1-(2-mercaptoethyl)-pyridiniumchlorid (0,398 g, 1,80 mMol) in 0,70 ml trockenem DMF. Etwa 1 min nach beendeter Zugabe trennt sich ein Präzipitat aus der Reaktionsmischung ab. Bei weiteren Kühlen auf -10°C während 10 min erhält man eine feste, orangefarbene Masse. Diesen Feststoff verreibt man anschließend mit Acetonitril und filtriert den Rückstand ab. Den Rückstand wäscht man mit Acetonitril, dann Aceton und trocknet schließlich im Vakuum, wobei man das Produkt (0,455 g, 55%) als cremefarbenen Feststoff erhält. Das vereinigte Filtrat engt man ein, wobei man ein gelbes Öl erhält, das man in so wenig wie möglich Acetonitril aufnimmt und 30 min auf 0°C kühlt. Man filtriert diese Mischung und erhält weitere 0,139 g des Produktes als hellgelben Feststoff. Die Gesamtausbeute beträgt 0,594 g (72%). IR (KBr) v> _v 3345 (br, -OH), 1770 (ß-Lactam CO), 1680 (-CO2PNB) cm"'
1H-NMR (d6-DMSO) S : 8,98-7,96 (m, 4H, Pyridinium aromat.), . 8,20-7,65 (ABq, J=7,0 Hz, 4H, PNB aromat.) 5,53-4,80 (m, 4H), 4,3-3,7 (m, 2H), 3,6-3,25 (m, 6H), 2,66 (s, 3H, S-Me), 1,16 (d, J=6,0 Hz, 3H, CHMe).
C. (5R,6S)-3-[2-(3-Methylthiopyridinio)-ethylthlo]-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0 Jhept-2-en-2-carboxylat
SMe
CO2PNB
Zu einer Mischung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(3-methylthiopyridinio)-ethylthlo]-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]-hept-2-en-2-carboxylat-chlorid (0,551 g, 1,0 mMol) und 10% Palladium-auf-Kohle (0,55 g) in 25 ml Phosphatpuffer (0,05 M, pH 7,4) gibt man 5 ml THF und 25 ml Ether. Die Mischung hydriert man (Parr) 1 h bei 2,76 bar (40 psi). Die Reaktionsmischung filtriert man dann durch CeIite und wäscht den Filterkuchen mit Wasser und Ether. Die wäßrige Phase trennt man ab, wäscht mit zusätzlichem Ether (3 x), entfernt restliche, organische Lösungsmittel im Vakuum und kühlt die wäßrige Lösung auf O0C und stellt den pH mit gesättigter, wäßriger NaHCO, auf 7,0 ein. Diese Lösung gibt man unmittelbar danach auf eine C. g-Umkehrphasensäule, eluiert mit Wasser und lyophilisiert anschließend die geeigneten Fraktionen, wobei man 0,25 g eines hellgelben Feststoffs erhält. Dieses Material reinigt man wiederum durch Umkehrphasen-HPLC, wobei man das Produkt (0,210 g, 55%) als hellgelben Feststoff erhält.
IR (KBr) >>„* 3400 (br, -OH), 1755 (ß-Lactam CO), 1590 (-CO2") cm"1 1H-NMR (D2O)^: 8,60-7,76 (m, 4H, arom.), 4,76 (t, J=
5,8 Hz, 2H, N-CH2), 4,13 (d von q, J=J'=6,3 Hz, 1H, H-11), 3,95 (d von t, J=9,0 Hz, J'=2,8 Hz, 1H, H-5), 3,45-2,75 (m, 5H), 2,59 (s, 3H, S-Me), 1,20 (d, J=6,4 Hz, 3H, CHMe) UV (H2O): Amax: 296 U 8509), 273 U 13005) ,231 (£11576)nm ^1/2 (pH 7,4, 36,8°C) = 20 h.
Beispiel 10
Herstellung von 3-[2-(1-(2,6-Dimethylpyridinium) )-ethylthio ]-6cc- [ 1 -(R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo [3.2.0]-hept-2-en-2-carboxylat
COO
A. 1 - (2-Mercap to ethyl) -2,6-dimethylpyridinium-methansulfonat
+ MsOH
1000C, 42 h
MsO
Eine Mischtang von 2,6-Dimethylpyridin (19,2 ml,0,165 Mol) und Methansulfonsäure (3,27 ml, 0,05ü Mol) rührt man 15 min, behandelt mit Ethylensulfid (4,17 ml, 0,070 Mol) und rührt 42 h unter Stickstoffatmosphäre bei 100°C. Nach Kühlen auf 250C verdünnt man die Reaktionsmischung mit Ether (45 ml) und Wasser (30 ml), trennt die beiden
20 25 30
Schichten und extrahiert die organische Schicht mit Wasser (2x5 ml). Die wäßrigen Schichten vereinigt man, filtriert durch ein Celite-Kissen, wäscht mit Ether (2 χ 15 ml), entfernt im Vakuum Spuren organischer Lösungsmittel und gießt auf eine/U-Bondapack G-18-Säule (3,0 χ 12 cm). Man eluiert mit einer 3% Acetonitril-97?6 Wasser-Mischung und lyophilisiert die geeigneten Fraktionen, wobei man 2,5 g der unreinen Titelverbindung als Sirup erhält. Diesen Sirup reinigt man wiederum durch HPLC ( /U-Bondapak C-18), wobei man 0,90 g (7%) der Titelverbindung erhält
IR (Film) \? fflax: 2520 (SH), 1640 und 1625 (Pyridinium),
1585, 1490, 1200 cm"1 (SuIfonat) 1H-NI-IR (DMS0-d6 + D£0) Sx 2,36 (3H, s, CH3SO3""), 4,62
(2H, m, CH2N+), 7,74 (2H, m,· Hm von Pyridinium),
8,24 (1H, m, Hp von Pyridinium)
UV (Ho0)A„,QV: 272 (£4080) m/u
d. max /
B. p-Nitrobenzyl-3-[2-(1-(2,6-dimethylpyridinium) )-ethylthio ]-6a-[i -(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1 -azabicyclo-Γ5.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat-dipheny !phosphat
1) NEt(iPr)2
2) ClP(OPh)2
OH
4) NEt(IPr)2
COOPNB
35
COOPNB
(PhO)2PO"
Zu einer kalten (O0C) Lösung von p-Nitrobenzyl-6cc-[i-(R)-hydroxyethyl]-3, 7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (0,658 g, 1,89 mMol) in 6 ml Acetonitril (aufbewahrt unter Stickstoffatmosphäre) gibt man Diisopropylethylamin (0,394 ml, 2,26 mMol) und Diphenylchlorphosphat (0,468 ml, 2,26 mMol), rührt die Reaktionsmischung 30 min und behandelt mit einer Lösung von 1 - (2-Mercaptoethyl) -2,6-dimethylpyridinium-methansulfonat (0,720 g, 2,73 mMol) in 3 ml Acetonitril und anschließend mit Diisopropylethylamin (0,394 ml, 2,26 mMol) Die Reaktionsmischung rührt man 2 h bei O0C, verdünnt mit kaltem (O0C) Wasser (27 ml) und gießt auf eine /U-Bondapak C-18-Säule (2,5 x 9f0 cm). Man eluiert mit einer Acetonitril-Wasser-Mischung und lyophilisiert die geeigneten Fraktionen, wobei man 0,92 g (65%) der Titelverbindung erhält.
IR (KBr) v> : 3700-3000 (OH), 1765 (C=O von ß-Lactam), 1690 (C=O des PNB-Esters), 1620 (Pyridinium), 1590 (Phenyl), 1517 (NO2), 1330 "(NO2X 880 cm"1 NO2) 1H-NMR (DMSO-d6) S : 1,15 (3H, d, J=6,2 Hz, CH3CHOH), 2,7-3,7 (11H, CH2S, 2-CH3 am Pyridinium, H-4, H-6), 3,7-4,4 (2H, CH3CHOH, H-5), 4,7 (2H, m, CH2N+), 5,14 (1H, d, J=4,5 Hz, OH), 5,37 (Zentrum von ABq, J=13,2 Hz, CH2 von PNB), 6,7-7,5 (1OH, m, Phenyl), 7,5-8,7 (7H, Pyridinium, H von PNB) UV (H2O) *max: 274(^14150), 319(ε 9445) m/U
C. 3-[2-(1-(2,6-Dimethylpyridinium) )-ethyl-thio ]-6cc-[ 1 (R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat 35
10% Pd/c,
THF, Ether, Puffer
COOPNB
(PhO)2PO'
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-3-[2-(i-(2,6-dimethylpyridinium))-ethylthio ]-6oc- [1 -(R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1 azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat (0,80 g, 1,07 mMol) in feuchtem Tetrahydrofuran (42 ml) gibt man Ether (42 ml), Kaliumphosphat-monobasisches Natriumhydroxid-Puffer (0,15 M, pH 7,22, 21 ml) und 10% Palladium-auf Kohle (0,80 g), hydriert die erhalteiBMischung 1 h bei 230C und einem Druck von 2,76 bar (40 psi) und filtriert durch ein Celite-Kissen. Die beiden Schichten trennt man und extrahiert die organische Schicht mit dem Puffer (3x8 ml). Die wäßrigen Phasen vereinigt man, wäscht mit 50 ml Ether, entfernt Spuren organischer Lösungsmittel im Vakuum und gibt auf eine /U-Bondapak C-18-Säule (3,0 χ 10,2 cm). Man eluiert die Säule mit einer 5% Aceton!tril-95% Wasser-Mischung und lyophilisiert die geeigneten Fraktionen, wobei man 0,246 g(63%) der Titelverbindung als gelbliches Pulver erhält. IR (KBr)C?
max
3700-2800 (OH), 1750 (C=O von ß-Lactam),
-1
1620 (Pyridinium), 1585 cm (Carboxylat)
1H-NMR (D2O) i : 1,23 (3H, d, J=6,4 Hz, CH3CHOH), 2,5-3,5 (11H, H-4, H-6, CH£S, 2CH, am Pyridinium),
1020
3,8-4,4 (2H, CH3CHOH, H-5), 4,5-4,9 (CH2N+, HOD), 7,64 und 7,74 (2H, Α-Teil des A2B-Systems, Hm von Pyridinium), 8,07, 8,16, 8,18 und 8,27 (1H, B-Teil des A2B-Systems, Hp von Pyridinium) UV (H2O) Amax: 277 (£.9733), 300 ( t 8271) m/U [<x]Jp = +50,7° (C 0,48, H2O) Analyse: für C1 gH^^O^S. 1,5 H2O
berechnet: C 55,51% H 6,47% N 7,19% gefunden : 55,14 6,23 6,46.
B e i s ρ i e 1
11
Herstellung von (5R,6S)-3-[2-(2-Methylthio-3-methylimidazolio)-ethylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-aza-Mcyclo Γ 3.2.0 lhept-2-en-2-carboxylat
N-Me
A. 2-Methylthio-3-methyl-;1-(2-mercaptoethyl)-imidazoIium-trifluormethansulfonat
_v> HSCH2CH2 N ..N-Me
SMe
CF3SO3V
Trifluormethansulfonsäure (1,38 ml, 0,015 Mol) gibt man tropfenweise zu 2-Methylthio-1-methylimidazol (4,0 g, 0,03 Mol) (hergestellt, wie von A. Wohl und W.Marckwald in Chem.Ber.22, 1353 (1889), beschrieben) bei O0C unter
N2, gibt dann Ethylensulfid (0,9 ml, 0,015 Mol) zu, erwärmt die Mischung unter Np 24 h auf 55°C, verreibt die Reaktionsmischung mit Ether (3 x) und nimmt den Rückstand in Aceton auf. Dann filtriert man und verdampft. Man erhält so das Produkt (4,2 g, 82%) als semi-kristallinen Feststoff, den man ohne weitere Reinigung verwendet. IR (Film) v>: 2550 (schw,Sch.) cm"1 1H-NMR (d6-Aceton) S: 7,97 (s, 2H), 4,66 (t, J=7 Hz, 2H, Methylen), 4,17 (s, 3H, N-Me), 3,20 (d von t, J=7 Hz, J'=9 Hz, 2H, Methylen), 2,72 (s, (3H, S-Me), 2,20 (t, J=9 Hz, 1H, -SH).
B. p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(2-methylthio-3-methylimidazolio)-ethylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-iazabicyclo [3.2.0]he"pt-2-en-2-carboxylat-drphenyl phosphat
SMe
O2PNB
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (1,40 g, 4,0 mMol) in 50 ml trockenem Acetonitril gibt man unter N2 bei O0C tropfenweise Diisopropylethylamin (0,76 ml, 4,4 mMol) und anschließend Diphenylchlorphosphat (0,91 ml, 4,1 mMol), rührt die Reaktionsmischung 1 h bei Raumtemperatur, gibt Diisopropylethylamin (0,76 ml, 4,4 mMol) und dann eine Lösung von 2-Methylthio-3-methyl-1-(2-mercaptoethyl)- · imidazolium-trifluormethansulfonat (2,0 g, 5,9 mMol) in 5 ml Acetonitril tropfenweise zu , hält die Reaktionsmi-
schung 1,5 h bei Raumtemperatur und konzentriert dann im Vakuum, wobei man ein gummiartiges Produkt erhält. Dieses gummiartige Produkt nimmt man in Wasser auf und gibt es auf eine C^o-Umkehrphasensäule. Man eluiert mit Wasser, dann 20% Acetonitril-Wasser und schließlich 30% Acetonitril-Wasser. Anschließend lyophilisiert man die geeigneten Fraktionen und erhält das Produkt (0,90 g, 30%) als hellgelben Feststoff.
IR(KBr) v? - 338O (br, OH), 1770 (ß-Lactam CO) cm"1 - max
1H-NMR (dg-Aceton) S : 8,35 (brs, 1H, 8,24, 7,78 (ABq, J=8,8 Hz, 4H, aromat.), 7,89 (brs, 1H), 7,25-6,91 (m, 10H, Diphenylphosphat), 5,50, 5,25 ' (ABq, J=12 Hz, 2H, benzyl.), 4,75-4,27 (m, 3H), 4,03 (s, 3H, N-Me), 4,15-2,75 (m, 8H), 2,59 (s, 3H, S-Me), 1,22 (d, J=6,2 Hz, 3H, -CHMe).
C. (5R,6S)-3-[2-(2-Methylthio-3-methylimidazolio)-ethylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo-
Γ3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat
SMe .
CO2PNB
(0 O)2PO0
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(2-methylthio-3-methylimidazolio)-ethylthio ]-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carb- oxylat-diphenylphosphat (1,20 g, 1,56 mMol) in einer Mischung von 70 ml THF, 70 ml Ether und 31 ml Phosphatpuffer (0,05 M, pH 7,4) gibt man 1,2 g 10%iges Palladium-auf-Kohle, hydriert die Mischung (Parr) 55 min· bei einem Druck von 2,41 bar (35 psi), filtriert die Reaktionsmischung durch Celite und wäscht den Filterkuchen mit Wasser und Ether. Die wäßrige Phase trennt man ab, kühlt auf O0C und stellt den pH mit gesättigter, wäßriger NaHCO-, auf 7,0 ein. Nach Entfernung restlicher organischer Lösungsmittel im Vakuum gibt man die wäßrige Lösung auf eine C^g-Umkehrphasensäuie. Man eluiert mit Wasser und dann mit 8% Acetonitril-Wasser und lyophilisiert anschließend die geeigneten Fraktionen, wobei man 0,25 g eines Feststoffs erhält. Dieses Material reinigt man wiederum durch Umkehrphasen-HPLC, wobei man das Produkt (0,114 g, 19%) als schmutzigweißen Feststoff erhält.
IR(KBr) 0 m-. 3420 (OH), 1750 (ß-Lactam CO), .1590 (-CO2") cm"1
1H-NMR (B2O)S: 7,58 (s, 2H), 4,52 (t, J=6 Hz, 2H), 4,28-3,82 (m, 2H), 3,90 (s, 3H, N-Me), 3,40-2,87 (m, 5H), 2,40 (s, 3H, S-Me), 1,20 (d, J=6,4 Hz, 3H, -CHMe) UV (H2O)Xmax: 297 (£7572), 262 (£6259),222 (£7955) mn.
Beispiel
Herstellung von (5R,6S)-3-[2-(3-Aminopyridinio)-ethylthio ]-6-[ 1 -(R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo [3.2.0]· hept-2-en-2-carboxyla t
A. 3-Amino-1-(2-mercaptoethyl)-pyridiniumchlorid
.HCl
NH
HSCH2CH2
Cl
3-Aminopyridin (1,50 g, 0,016 Mol) nimmt man in 15 ml 1N methanolischer HCl auf, verdampft die erhaltene Lösung, wobei man das Hydrochlorid als Öl erhält, gibt 3-Aminopyridin (1,32 g, 0,015 Mol) und Ethylensulfid (0,39 ml, 0,015 Mol) zu diesem öl und erwärmt die erhaltene Mischung (Ölbad) 2 h unter N2 auf 60 bis 65°C. Ein weiteres Äquivalent Ethylensulfid (0,89 ml,0,015 Mol) gibt man zu und erwärmt weiterhin 65 h bei 55 bis 650C Die Reaktionsmischung wäscht man mit CH2Cl2 und nimmt dann in 25 ml Wasser auf. Die wäßrige Lösung gibt man auf eine C-o-Umkehrphasensäule, die man mit Wasser eluiert. Nach Verdampfen der relevanten Fraktionen erhält man das Produkt (1,26 g, 44%) als farbloses, viskoses Öl.
IR (Film) O m ι 3180 (NH0) cm"1 ,. max <L
1H-NMR (dg-DMSO) Ci 8,19-7,59 (m, 4H, aromat.), 4,59 (t, J=6,2 Hz, 2H, N-CH2), 3,5 (brs, 2H, -NH2), 3,20-2,77 (m, 3H).
B. p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(3-aminopyridinio)-ethylthio]-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]-hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat
CO2PNB
CO2PNB
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-6-[1-(R)-hydroxyethyl ]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (0,696 g, 2,0 mMol) in 10 ml trockenem Acetonitril gibt man unter N2 bei O0C tropfenweise Diisopropylethylamin (0,382 ml, 2,2 mMol) und anschließend Diphenylchlorphosphat (0,457 ml, 2,2 mMol), rührt 30 min bei 00C, gibt eine Lösung von 3-Amino-1-(2-mercaptoethyl)-pyridiniumchlorid (0,475 g, 2,5 mMol) in 1 ml trockenem DMF und anschließend weiteres Diisopropylethylamin (0,435 ml, 2,5 mMol) zu, hält die Reaktionsmischung 1,5h bei O0C und konzentriert dann im Vakuum. Das erhaltene, gummiartige Produkt nimmt man in Acetonitril-Wasser (1:1) auf und gibt auf eine C-o-Umkehrphasensäule. Man eluiert mit Wasser, anschließend mit 20% Aceton!tril-Wasser und lyophilisiert dann die relevanten Fraktionen, wobei man das Produkt (0,730 g, 50%) als beigefarbenen Feststoff erhält.
IR (KBr)? : 3330 (br, OH), 3180 (br, NH2), 1770 (ß-Lac-
tam CO), 1690 (-CO2PNB) cm"1
1H-NMR (dg-DMSO) 6 : 8,29-7,63 (m, 8H, aromat.), 7,2-6,7 (m, 1OH, Dipheny!phosphat), 5,47, 5,18 (ABq, J= 14 Hz, 2H, benzyl.), 4,73-4,45 (m, 3H), 4,2-3,8 (m, 1H), 3,6-2,6 (m, 8H), 1,15 (d, J=6,2 Hz, 3H), CHMe)
10
C. (5R,6S)-3-[2-(3-Aminopyridinio)-ethylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo [3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat ·
15 2-0 25 30
OH
35
Zu einer Mischung -von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(3-aminopyridinio) -ethylthio ]-6-[1 -(R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo [3 - 2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphosphat (0,730 g, 1,0 mMol) und lO^igein Palladium-auf-Kohle (ο,7 g) in 25 ml eines Phosphatpuffers (0,05 M, pH 7,4) gibt man 8 ml THF und 20 ml Ether, hydriert die Mischung dann 1 h bei einem Druck von 2,76 bar (40 psi) (Parr), filtriert die erhaltene Mischung durch ein Celite-Kissen und wäscht den Filterkuchen mit Wasser und Ether. Die
wäßrige Phase trennt man ab, wäscht zweimal mit Ether und entfernt dann restliche, flüchtige Bestandteile im Vakuum. Die wäßrige Lösung gibt man unmittelbar danach auf eine C18-Umkehrphasensäule, die man mit Wasser eluiert. Lyophilisation der relevanten Fraktionen ergibt 0,45 g eines schmutzigweißen Feststoffs. Dieses Material reinigt man wiederum durch Umkehrphasen-HPLC, wodurch man das gewünschte Produkt (0,123 g, 35%) als elfenbeinfarbenen Feststoff erhält
IR (KBr) v?max: 3340 (br), 1750 (br, ß-Lactam CO), 1580 (br, -CO2") cm
1H-NMR (D2O) Si 8,07-7,59 (m, 4H, aromat.), 4,61 (t, J= 5,8 Hz, 2H, N-CH2), 4,14 (d von q, J=J'=6,3 Hz, 1H, H-11), 3,97 (d von t, J=9,2 Hz, J'=2,6 Hz, 1H, H-5), 3,38 (t, J=5,8 Hz, 2H, S-CH2), 3,24 (d von d, J=6,0 Hz, J«=2,6 Hz, 1H, H-6), 3,17-2,57 (m, 2H, H-4), 1,21 (d, J=6,3 Hz, 3H, CHMe) UV (H2O) *max: 299 (£7949), 256 (£8822) nm T./o (pH 7,4, 36,80C) = 18,5 h.
Beispiel 13 Herstellung von
(5R,6S)-3-[i-(S)-Methyl-2-(1-pyridinium)-ethylthio]-6-[1 - (R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo [3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat
und
(5R,6S)-3-[i-(R)-Methyl-2-(1-pyridiniujn)-ethylthio]-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat
1015
coo
A. dl-1 -(2-Mercapto-2-methylethyl)-pyridini\Jin-niethan-
sulfonat
dl-1 -(2-Mercapto-i -methyl ethyl) -pyridinium-methansulf onat
SH
MsOH
Methansulfonsäure (1,95 ml, 0,030 Mol) gibt man langsam zu kaltem Pyridin (7,83 ml, 0,097 Mol), rührt die erhaltene Mischung 15 min bei 400C, behandelt mit dl-^Propylensulfid (2,59 ml, 0,033 Mol) und rührt 90 h unter einer Stickstoffatmosphäre bei 600C. Das Pyridin entfernt man im Vakuum, mischt den Rückstand mit Y/asser und reinigt chromatographisch (HPLC, präparative Bondapak C-18). Die geeigneten Fraktionen vereinigt man und lyophilisiert, wobei man dl-1-(2-Mercapto-2-methylethyl)-pyridiniummethansulfonat (1,14 g, 15%) als farblosen Sirup erhält.
35
IR (Film)^max: 2520 (SH), 1640 (Pyridinium), 1180 (st,
CH3SO3"), 1040 (CH3SO3") cm"1
1H-NMR (DMS0-d6) <5 : 1,35 (d, J=6,8 Hz, 3H, CH3CHS), 2,30 (s, 3H, CH3SO3"), 2,90 (d, J=8,5 Hz, 1H, SH), 3,2-3,7 (m, CHSH), 4,52 (dd, J =12,9 Hz, J=8,4 Hz, CHCH2N ), 4,87 (dd, Jg81n=12,9 Hz, J= - 6,0 Hz, CHCH2N+), 8,0-8,4 (m, 2H, Hm von Pyridinium), 8,5-8,8 (m, 1H, Hp von Pyridinium), 9,04 (dd, J=1,4 Hz, J=6,7 Hz, 2H, Ho von Pyridinium) UV (H2O) ^max: 208 (£ 5267), 259 ( £ 3338) Analyse: für
berechnet: C 37,88% H 6,71% N 4,91% S 22,47% gefunden : 37,49 6,85 4,86 22,09
Ferner erhält man dl-1-(2-Mercapto-1-methylethyl)-pyridinium-methansulfonat (0,82 g, 11%) als farblosen Sirup.
IR (Film) w> „: 2500 (SH), 1628 (Pyridinium), 1180 (SuI-
fonat), 1035 (SuIfonat) cm" 1H-NMR (DMSO-d6) S: 1,69 (d, J=6,8 Hz, 3H, CH3CHN+), 2,31 (s, 3H, CH3SO3"), 3,0-3,3 (m, 2H, CH2S),
4,2-5,2 (m, 1H, CHN+), 8,0-8,4 (m, 2H, Hm von Pyridinium), 8,5-8,8 (m, 1H, Hp von Pyridinium),
9,0-9,2 (m, 2H, Ho von Pyridinium) UV (H2O) X max: 209 (L 4987), 258 (6 3838) Analyse: für C9H15NO3S2.1,5H£0
berechnet: C 39,11% H 6,56% N 5,07% gefunden : 39,13 5,92 5,20
B. (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-3-[1-(R,S)-methyl-2-(1-pyridinium) -e thy lthio ]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo Γ 3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat 35
OH
1) NEt(IPr)2
'Ί—Γ^\_ 2^ clp(°Ph)
4) NEt(iPr).
10 15 20 25 30
COOPNB
Zu einer kalten (0°C) Löstang von (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-3, 7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (0,523 g, 1,5 mMol) in 6 ml Acetonitril (unter Stickstoffatmosphäre aufbewahrt) gibt man Diisopropylethylamin (0,314 ml, 1,8 mMol) und nachfolgend Diphenylchlorphosphat_(0,373 ml, 1,8 mMol), rührt die Reaktionsmischung 30 min und behandelt mit einer Lösung von dl-1-(2-Mercapto-2-methylethyl)-pyridiniummethansulfonat (0,539 g, 2,16 mMol) in 2 ml Acetonitril und Diisopropylethylamin (0,314 ml, 1,8 mMol). Die Reaktionsmischung rührt man 1 h bei O0C, verdünnt mit kaltem (O0C) Wasser (24 ml) und chromatographiert über eine präp.Bondapak C-18-Säule (2,5 x 8,5 cm), wobei man 23% bis 50% Acetonitril in Wasser als Eluierdungsmittel verwendet. Nach Lyophilisation erhält man 1,07 g (97%) der Titelverbindung als gelbliches Pulver.
35
IR (KBr)\?m„: 3700-3100 (OH), 1770 (C=O von ß-Lactam), 1695 (C=O des PNB-Esters), 1630 (Pyridinium), 1590 (Phenyl), 1518 (NO2), 1348 (NO2), 885 (NO2)
cm
-1
1H-NMR (DMSO-dg)<£: 1,14 (d, J=6,1 Hz, 3H, CH3CHO), 1,33 (d, J=6,3 Hz, 3H, CH3CHS), 4,6-5,0 (m, CH2N+), 5,14 (d, J=5,2 Hz, 1H, OH), 5,37 (Zentrum von ABq, J=12,4 Hz, 2H, CH2 von PNB), 6,6-7,5 (m, 1OH, Phenyl des Phosphats), 7,69 (d, J=8,7 Hz, 2H, Ho von PNB), 8,0-8,4 (m, 4H, Hm von PNB, Hm von Pyridinium), 8,4-8,8 (m, 1H, Hp von Pyridinium), 9,08 (d, J=5,6 H7, 2H, Ho von Pyridinium) UV (H2O) Amax: 263 (£13325), 308 (έ 8915) Analyse: für C3^H-ZgN3O10
berechnet: C 57,52% H 5,1090 gefunden-: 57,76 4,96
.H2 O
N 5,59% S 4,27% 5,36 4,35.
C. (5R,6S)-3-[i-(R und S)-Methyl-2-(1-pyridinium)-ethylthio]-6-[1 -(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0] hept-2-en-2-carboxylat
OH
COOPNB
10% Pd/C, H2
THF, Ether, 0 Puffer
(PhO)2PO"
COO
Zu einer Lösung von (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-3-[i-(R,S)-methyl-2-(1 -pyridinium) -ethyl thio ]-6- [1 - (R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo [3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylatdiphenylphosphat (0,60 g, 0,82 mMol) in feuchtem Tetrahydrofuran (33 ml) gibt man Ether (33 ml), Kaliumphosphatmonobasisches Natriumhydroxid-Puffer (17 ml, 0,15 M, pH 7,22) und 10biges Palladium-auf-Kohle (0,60 g) und hydriert die erhaltene Mischung "1 h bei 230C und einem Druck von 2,76 bar (40 psi). Die beiden Schichten trennt man und extrahiert die organische Schicht mit Wasser (3x7 ml). Die wäßrigen Schichten vereinigt man, filtriert durch ein Celite-Kissen, wäscht mit Ether (3 x 20 ml) und chromatographiert auf einer präp.Bondapak C-18-Säule (2,5 x 9»5 cm), wobei man Wasser als Eluierungslösungsmittel verwendet. Man erhält 0,18 g (63?O einer Mischung von Diastereoisomeren. Die beiden Diastereoisomere trennt man durch HPLC (präp.Bondapak C-18), wobei man Wasser als Eluierungsmittel verwendet. Man erhält 0,068 g (23%) des Isomeren mit der geringeren Retentionszeit, als Verbindung "B" bezeichnet.
IR (KBr) V ηΛ 1770 (C=O von ß-Lactam), 1633 (Pyridinium), 1593 (Carboxylat) cm"
1H-NMR (D2O)S: 1,20 (d, J=6,3 Hz, 3H, CH3CHO), 1,42 (d, J=6,9 Hz, 3H, CH3CHS), 2,3-3,2 (m, 3H, H-4, H-6), 3,5-3,9 (m, 1H, SCH), 3,9-4,2 (m, 2H, H-5, CH3CHO), 4,3-5,1 (m, CH2N"), 7,8-8,2 (m, 2H, Hm von Pyridinium), 8,4-8,7 (m, 1H, Hp von Pyridinium), 8,7-9,0 (m, 2H, Ho von Pyridinium) UV (H2O) \max: 260 (£6727), 300 (£8245) ίαψ = -39,3° (c, H2O)
^1/ = 12,6 h (gemessen bei einer Konzentration von 10"4 M in Phosphatpuffer pH 7,4 bei 36,80C).
30
Als Isomer mit höherer Retentionszeit erhält man ferner 0,081 g (28%), mit Verbindung "A" bezeichnet.
IR (KBr)^max: 1755 (C=O von ß-Lactam), 1630 (Pyridini-
um), 1590 (Carboxylat) cm
H-NMR
(D2O) Sx 1,18 (d, J=6,3 Hz, 3H, CH3CHO), 1 ,40 (d, J=7,0 Hz, 3H, CH3CHS), 2,84 (d, J=9,3 Hz, 2H, H-4), 3,26 (dd, J=2,7 Hz, J=5,9 Hz, 1H, H-6), 3,4-^,2 (m, 3H, SCH, CH3CHO, H-5), 4,2-5,1 (m, CH2N+), 7,7-8,1 (m, 2H, Hm von Pyridinium), 8,3-8,65 (m, 1H, Hp von Pyridinium), 8,65-8,9 (m, 2H, Ho von Pyridinium) UV (H2O) Amax: 259 (6 5694), 296 ( ε 6936) [α]23 = +96,9° (c 0,56, H2O)
T1/2 = 15,6 h (gemessen bei einer Konzentration von 10~4 M in Phosphatpuffer pH 7,4 bei 36,80C)
Beispiel 14 Herstellung von
(5R,6S)-3-[2-[(S)-(I-Pyridinium) ]-1-(S)-cyclohexylthio]-6-[1 -(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat
35
und
(5R,6S)-3-[2-[(R)-(1-Pyridinium)]-1-(R)-cyclohexylthlo].
6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat
OH
A_
10
COO"
A. dl-1-(2-Mercapto-1-cyclohexyl)-pyridinium-methansulfonat
S + Ni 1 > + MsOH > V^V .r"\ MsO
Methansulfonsäure (0,65 ml, 0,01 Mol) gibt man tropfenweise unter Kühlen zu Pyridin (2,42 ml, 0,03 Mol), rührt die Mischung 10 min unter einer Stickstoffatmosphäre, behandelt mit dl-Cyclohexensulfid [1,377 g (85%ige Reinheit), 0,0102 Mol) und rührt .25 h bei 72°C. Überschüssiges Pyridin entfernt man in Vakuum. Spuren werden zusammen mit Wasser destilliert. Den Rückstand mischt man mit Wasser und chromatographiert über eine präp.Bondapak C-18-Säule (5 x 13 cm) mit 0-290 Acetonitril in Wasser als Eluierungsmittel. Nach Lyophilisation erhält man 1,57 g (53%) eines farblosen Sirups. IR (FiIm)O : 2500 (SH), 1625 (Pyridinium), 1190 (SO-")
35
1H-IMR (DMSO-d6) S : 1,2-2,5 (m, 8H, Cyclohexyl H), 2,32 (s, 3H-, CH3SO3"), 2,82 (d, J=-9,8 Hz, SH), 3,0-3,5 (m, 1H, CHSH), 4,2-4,9 (m, 1H, CHN+),
8,0-8,3 (m, 2H, Hm von Pyridinium), 8,4-8,8 (m, 1H, Hp von Pyridinium), 8,9-9,3 (m, 2H, Ho von Pyridinium) UV (H2O) Amax: 214 (£5365), 258 (13500) Analyse: für C12H1
berechnet: C 46,88% Η 6,88% N 4,56% gefunden : 46,61 6,46 4,65
B. (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-3-[2-[(R oder S)-(I-pyridinium)]· 1-(R oder S)-cyclohexylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-0x0-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat
20
) NEt(iPr)2
0 2) ClP(OPh)2
COOPNB
4) NEt(iPr)
35
(PhO)2PO'
Zu einer kalten (O0C) Lösung von (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]-heptan-2-carboxylat (1,37 g, 3,93 mMol) in 15 ml Acetonitril (unter einer Stickstoffatmosphäre aufbewahrt)gibt man Diisopropylethylamin (0,822 ml, 4,7 mMol) und Diphenylchlorphosphat (0,979 ml, 4,7 mMol). Die erhaltene Lösung rührt man 30 min, behandelt mit einer Lösung von dl-1 -(2-Mercapto-1 -cyclohexyl) -pyr.idinium-methansulf onat (1,64 g, 5,66mMol) in 4,7 ml Acetonitril und anschließend mit Diisopropylethylamin (0,822 ml, 4,7 mMol). Die Reaktionsmischung rührt man 1 h bei O0C, verdünnt mit kaltem (O0C) Wasser (75 ml) und chromatographyert mit Hilfe einer präp.Bondapak C-18 Säule, wobei man 25-50% Acetonitril in Wasser als Eluierungsmittel verwendet. Nach Lyophilisation der geeigneten Fraktionen erhält man 1,9g (53%) der Titelverbindung.
IR (KBr) v> : 3700-3000 (OH), 1770 (C=O von ß-Lactam), 1700 (C=O des PNB-Esters), 1628 (Pyridinium), 1590 (Phenyl), 1515 (NO2), 1345 (NO2), 880 (NO2) cm"1 1H-NMR (D2O)S : 1,13 (d, J=6,1 H7, 3H, CH3CHO), 1,2-2,5 (m, 8H, Cyclohexyl H), 2,7-3,5 (m, 4H, H-4, CHS), 3,5-4,4 (m, 2H, CH3CHO, H-5), 4,4-5,0 (m, 1H,
CHN+), 5,30 (Zentrum von ABq, J=12,8 Hz, CH2 von PNB), 6,7-7,4 (m, 1OH, Phenyl), 7,65 (d, J=8,6 Hz, 2H, Ho von PNB), 7,9-8,4 (m, 4H, Hm von PNB, Hm von Pyridinium), 8,4-8,8 (m, 1H, Hp von Pyridinium), 9,0-9,4 (m, 2H, Ho von Pyridinium) UV (H2O) ^max: 263 (£9038), 309 (£6394) Analyse: für C30
berechnet: C 59,16% H 5,35% N 5,31% gefunden : 58,95 5,15 5,57
C. (5R,6S)-3-[2-[(R oder S)-(i-Pyridinium)]-1-(R oder S)-cyclohexylthio ]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[5»2.0]hept-2-en-2-carboxylat
OH
•N
COOPNB^.11
10% Pd/C, H2 THF,Ether,PuffSr
0 (PhO)2PO"
20 · -
Zu einer Lösung von (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-3-[2-[(R oder S)-(I-pyridinium)]-1-(R oder S)-cyclohexylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2-0]hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat (1,85 g, 2,34 mMol) in feuchtem Tetrahydrofuran (96 ml) gibt man Ether (96 ml), KaIiumphosphat-monobasisches Natriumhydroxid-Puffer (0,15 M, pH 7,22, 50 ml) und 10% Palladium-auf-Kohle (1,9 g) und hydriert die erhaltene Mischung 1,25 h bei 23°C unter einem Druck von 2,76 bar (40 psi). Die organische Schicht trennt man ab, wäscht mit Wasser (3 χ 20 ml), filtriert die wäßrigen Lösungen durch ein Celite-Kissen, wäscht mit Ether (2 χ 60 ml) und entfernt Spuren organischer Lösungsmittel durch Pumpen und Chromatograph!ert auf einer präp.Bondapak C-18-Säule (4,5 x 9 cm) mit 0-5% Acetonitril in Wasser als Eluierungsmittel. Man erhält nach
Lyophilisation 0,705 g (76%) einer Mischung von Diastereoisomeren. Die Trennung dieser Diastereoisomere geschieht mittels HPLC (präp.Bondapak C-18) mit 4% Acetonitril in Wasser als Eluierungsmittel. Das Diastereoisomere mit der geringeren Retentionszeit wird mit Verbindung "A" bezeichnet (0,29 g, 31%)
IR (KBr)0 mavs 1750 (C=O von ß-Lactam), 1620, (Sch , Pyridinium), 1685 (Carboxylat) cm
1H-NMR (D2O)O: 1,21 (d, J=6,3 Hz, 3H, CH3CHO), 1,4-2,5 (m, 8H, Cyclohexyl H), 2,5-3,05 (m, 2H, H-4), 3,05-3,25 (m, 1H, H-6), 3,3-3,7 (m, 1H, CHS), 3,9-4,3 (m, 2H, H-5, CH3CHO), 4,3-4,8 (m, CHN+), 7,8-8,2 (m, 2H, Hm von Pyridinium), 8,3-8,7 (m, 1H, Hp von Pyridinium), 8,8-9,1 (m, 2H, Ho von Pyridinium)
UV (H2O) Xmax: 260 (£7123), 300 (ε 8685) [ocJJP = +6,2° (c 0,63, H2O
T w2 = 16,6 h (gemessen bei einer Konzentration von 10~4 M in Phosphatpuffer pH 7,4 bei 36,80C)
O4S .2H2O N 6, 60% S 7 ,55%
H 6 ,65% 6, 59 7 ,43.
6 ,47
Analyse: für
berechnet: C 56,59%
gefunden : 56,83 25
Das Diastereoisomere mit der höheren Retentionszeit wird als Verbindung "B" bezeichnet (0,35 g, 38%). IR (KBr) v? v: 1750 (C=O von ß-Lactam), 1622 (Sch, Pyridi nium), 1588 (Carboxylat) cm" 1H-NMR (D2O) S: 1,19 (d, J=6,4Hz, 3H, CH3CHO), 1,3-2,5 (m, 8H, Cyclohexyl H), 2,5-3,1 (m, 2H, H-4), 3,1-3,3 (m, 1H, H-6), 3,3-3,8 (m, 2H, H-5, CHS), 4,1 (Zentrum von m, 1H, CH3CHO), 4,25-4,7 (m, 1H, CHN+), 7,8-8,1 (m, 2H, Hm von Pyridinium), 8,3-8,7 (m, 1H, Hp von Pyridinium), 8,75-9,0 (m, 2H, Ho von Pyridinium)
UV (H2O) ^max: 259 (6 5992), 296 (£7646) [α]23 = +65,3° (c 0,43, Hp0
D 1/2
= 20,2 h (gemessen bei einer Konzentration von
10
-4
phosphatpuffer pH
bei
Beispiel 15
A. (5R)-Allyl-3-[(2-Pyridinioethyl)-tMo]-(6S)-[(1R)-hydroxyethyl ]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat
1) ClPO(Οφ)
ΌΡΟ(Οφ)
Zu einer Lösung von (5R)-Allyl-3,7-dioxo-(6S)-[(iR)-hydroxyethyl]-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-(2R)-carboxylat (473 mg, 1,87 mMol) in 6 ml CH3CN gibt man bei ca. -10°C unter Stickstoffatmosphäre Diisopropylethylamin (0,42 ml, 2,4 mMol) und anschließend Diphenylchlorphosphat (0,50 ml, 2,4 mMol). Die Mischung rührt man 30 min bei O0C, kühlt auf -15°C, gibt eine ölige Suspension von N-(2-Mercaptoethyl)-pyridiniumchlorid (527 mg, 3,00 mMol) in 1 ml CH5CN mit einem Gehalt von 5 Tropfen DMF und anschließend Diisopropylethylamin (0,42 ml, 2,4 mMol) zu.
Man rührt die Mischung 30 min bei -15 C, verdünnt mit 20 ml Wasser, reinigt diese Mischung direkt auf einer Umkehrphasen-Silikagelsäule (C^8 PrepPAK, 12 g, Waters Associates) unter Elution mit Wasser (200 ml) 10% CTUCN/ H2O (100 ml), 20% CH3CN/H2O (100 ml), 30% CH3CN/H20 (100 ml) und danach mit 40% CH3CN/H20 (100 ml). Die geeigneten Fraktionen sammelt man, entfernt das organisehe Lösungsmittel mit Hilfe einer Vakuumpumpe und lyophilisiert, wobei man 786 mg (1,26 mMol, Ausbeute 67,3%) der Titelverbindung als bräunliches Pulver erhält. 1H-NMR (DMS0-d6, CFT-20) S : 1,16 (3H, d, J=6 Hz, 1'-CH3),
2,6-3,7 (m), 3,75-4,3 (2H, m, 5-H und 1'-H), 4,65 (2H, m, -CO2CH2-), 4,87 (2H, t, J=6 Hz,
-CH2-N+), 5-6,2 (3H, m, olefinische Protonen), 6,6-7,4 (m, aromat.Protonen), 8,15 (2H, t, J= 7 Hz, aromat.Protonen meta zum Stickstoff), 8,63 (1H, t, J=7 Hz, aromat.Proton para zum Stickstoff), 9,07 ppm (2H, d, J=7 Hz, aromat. Pro tonen ortho zum Stickstoff)
IR (Film) 0 : 3400 (OH), 1770 (ß-Lactarn), 1690 (Ester), 1625 (Pyridinio).
B. (5R)-3-[(2-Pyridinioethyl)-thio]-(6S)-[(1R)-hydroxyethyl "1-7-OXQ-1 -azabicyclor3»2.0~|hept-2-en-2-carboxylat
Zu einer Lösung von (5R)-Allyl-3-[(2-Pyridinioethyl)-thio]-(6S)-[(iR)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo-[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphosphat (156 mg, 0,25 mMol) in 2 ml CH15CN gibt man nacheinander bei ca. 220C eine Lösung von Kalium-2-ethylhexanoat in EtOAc (0,5 M, 0,6 ml; 0,3 mMol), Tripheny!phosphin (15 mg, t 0,057 mMol) und Tetrakistriphenylphosphin-palladium (15 mg, 0,013 mMol) und rührt die Mischung 2 h bei ca. 220C unter einer Stickstoffatmosphäre. Nach Zugabe von 7 ml wasserfreiem Et2O filtriert man das Präzipitat, wäscht mit 7 ml wasserfreiem Et2O und trocknet im Vakuum, wobei man 101 mg eines bräunlichen Feststoffs erhält. Diesen reinigt man mittels Umkehrphasen-Säulenchromatographie (C18 PrepPAK, 12 g, Waters Associates) unter Elution mit Wasser. Geeignete Fraktionen (Fr.7-12, jeweils 20 ml) werden gesammelt und lyophilisiert, wobei man 53 mg (0,16 mMol, Ausbeute 64%) der Titelverbindung als gelbliches Pulver erhält. Dieses, Material ist mit Kaliumdiphenylphosphat und Kalium-2-ethylhexanoat verunreinigt
1H-NMR (D2O, CFT-20) <S : 0,80 (t, J=6,4 Hz, Me von Ethylhexanoat), 1,21 (3H, d, J=6,3 Hz, 1'-Me), 2,93 (2H, dd, 3Λ_5=9 Hz, Jgem=4 Hz, 1-Hs),
3,28 (1H, dd, Jg-1=6,2 Hz, Jg_5=2,5 Hz, 6-H), 3,42 (2H, t, J=6 Hz, -CH2S), 3,98 (1H, td, J5-1= 9 Hz, J5_6=2,5 Hz, 5-H), 4,15 (1H, q, J=6,2 Hz, 1'-H), 4,80 (2H, t, J=6,0 Hz, -CH2N+), 7-7,5 (m, Phenylp ro tonen vom Diphenylphosphat), 8,03 (2H, m, Hm von Pyridinium), 8,56 (1H, m, Hp von Pyridinium) und 8,81 ppm (2H, d, J=6,5 Hz, Ho von Pyridinium).
Beispiel 16
Herstelliang von 3-[2-(N-Methyl-thiomorpholinium)-ethylthio]-6a-[i'-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3-2.O]- hept-2-en-2-carboxylat
A. N-Methyl-N- (2-mercaptoethyl) -thiomorpholinium-methansulfonat
MeN
1) MsOH
2)Δ
MsO
Zu vorgekühltera (Eisbad) N-Methylthiomorpholin (5,00 g, 42,7 mMol) (s.J.M.Lehn und J.Wagner, Tetrahedron, 26, 4227 (1970)) gibt man Methansulfonsäure (1,47 ml,
20,5 mMol) und Ethylensulfid (1,30 ml, 21,4 mMol), erhitzt die Mischung 24 h auf 65°C und verdünnt mit 25 ml V/asser. Die wäßrige Lösung wäscht man mit Diethylether (3 x 25 ml) , pumpt unter Vakuum und gießt auf eine Silikagel-Umkehrphasensäule. Die Titelverbindung eluiert man mit Wasser. Die geeigneten Fraktionen vereinigt man und engt ein, wobei man das Thiol als Öl erhält (4,80 g, Ausbeute 86%).
IR(FiIm) J mQ „: 2550 cm"1 (schw, SH), ,. max
1H-NMR (DMSO-d6) S: 3,25-2,95 (6H-, m, CH2N ), 3,32 (3H, s, CH3N+), 3,20-2,65 (7H, m, CH2S, SH) und 2,32 ppm (3H, s, CH3SO5).
B. p-Nitrobenzyl-3-[2-(N-methyl-thiomorpholinium-dipheny!.phosphat)-ethylthio]-6<x-[i '-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1 -azabicyclo [3.2.0 ]hept-2-en-2-carboxylat
CO2PNB
D EtN (-0
2). ClPO(Οφ) 3)
CO PNB OP(O0).
* · it Z
Eine kalte (Eisbad) Lösung von p-Nitrobenzyl-6a-[i'-(R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (557 mg, 1,60 mMol) in 8 ml CH,CN behandelt man tropfenweise mit Diisopropylethylamin (0,336 ml,1,92 mMol) und Diphenylchlorphosphat (0,400 ml, 1,92 mMol), rührt 30 min, behandelt die Reaktionsmischung mit N-Methyl-N-(2-mercaptoethyl)-thiomorpholini\im-methansulfonat (893 mg, 2,29 mMol) in 4 ml CH^CN und mit Diisopropylethylamin (0,336 ml, 1,92 mMol) und rührt 30 min. Die Lösung verdünnt man mit 20 ml Wasser und gießt auf eine Silikagel-Umkehrphasensäule. Die angestrebte Verbindung eluiert man mit einer 50% Acetonitril-Wasser-Mischung, vereinigt die geeigneten Fraktionen, pumpt 2 h unter Vakuum und lyophilisiert, wobei man die Titelverbindung erhält (1,01 g,
-1
IR (Nuool)\7m_„ 1760 (s, ß-Lactam C=O), 1510 cm"n(st,
max
-1
NO2) cm
1H-NMR (DMSO-dg) S: 8,25 (2H, d, J=S,8 Hz, H-aromat.), 7,70 (2H, d, J=8,8 Hz, H-aromat.), 7,33-6,84 (1OH, m, H-arom.), 5,37 (2H, Zentrum von ABq, J=14,2 Hz, CH2), 5,14 (IH, d, J=4,5 Hz, OH), 4,35-3,80 (2H, m, H-1· und H-5), 3,75-3,45 (6H, m, CH2N+), 3,31 (3H, s, CH3N+), 3,45-2,75 (9H, m, CH2S, H-6 und H-4) und 1,15 ppm (3H, d, J= 6,2 Hz, CH,).
15
25 30
C. 3-[2-(N-Methyl-thiomorpholinium)-ethylthio]-6a-[i' (R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat
Eine Lösung von p-Nitrobenzyl-3-[2-(N-methyl-thiomorpholinium-dipheny!phosphat)-ethylthio]-6a-[i'-(R)-hydroxyethyl ]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat (1,31 g, 1,76 mMol) in 0,1 M pH 7,4 Phosphatpuffer
(48,8 ml), Tetrahydrofuran (20 ml) und Diethylether (20 ml)hydriert man 1 h bei 2,76 bar (40 psi) über 10% Pd/C (1,5 g) in einem Parr-Schüttler. Die Reaktionsmischung verdünnt man mit 40 ml Diethylether und trennt die Phasen. Die organische Phase wäscht man mit Wasser (2x5 ml), vereinigt die wäßrigen Phasen, filtriert durch ein Nr.52 gehärtetes Filterpapier, wäscht mit Diethylether (2 χ 20 ml) und legt Vakuum an. Die wäßrige Lösung gießt man auf eine Silikagel-Umkehrphasensäule und eluiert das angestrebte Carbapenem mit 5% Acetonitril-Wasser. Die geeigneten Fraktionen vereinigt man und lyophilisiert, wobei man die Titelverbindung als amorphen Feststoff erhält (205 mg, 31%).
IR (Nujol)v?max: 1750 (st, ß-Lactam C=O), 1590 cm"1(st,
C=O) 1H-NMR (D2O(J: 4,25-3,95 (2H, m, H-1', H-5), 3,70-3,40
(6H, m, CH2N+), 3,55 (1H, dd, J=6,1 Hz, J=2,6 Hz,
H-6), 3,08 (3H, s, CH3N+), 3,25-2,75 (8H,
H-4) und 1,24 ppm (3H, d, J=6,4 Hz, CH3) UV (H2O; c 0,062) \„aY5 299 {t 10962)
1/2
=17,7 h (0,1 M pH 7 Phosphatpuffer, 37°C).
B e i sp i e 1 17
Herstellung von (5R,6S)-3-[2-(i-Methylmorpholino)-ethylthio]-6-[(R)-1-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]-he"pt-2-en-2-carboxylat
A. 1-Methyl-1-(2-mercaptoethyl)-morpholineum-trifluormethansulfonat
Λ/-Λ
+ CF3SO3H +A -> HSCH2CH2N O
CF3SO3
10
Zu N-Methylmorpholin (3,29 ml, 0,030 Mol) gibt man bei 100C tropfenweise Trifluormethansulfonsäure (1,327 ml, 0,015 Mol) und anschließend Ethylensulfid (0,89 ml, 0,015 Mol), erhitzt die entstehende, gelbbraune Lösung 18 h unter N2 auf dem Ölbad bei 50 bis 600C, entfernt dann flüchtiges Material im Vakuum und nimmt das verbleibende Öl in 10 ml Wasser auf. Die wäßrige Lösung wäscht man mit Diethylether (3 x 5 ml), entfernt dann restliche organische Lösungsmittel im Vakuum und gibt d-ie entstehende, wäßrige Lösung auf eine C1 o-Umkehrpha-• sensäule, die man mit Wasser, dann 5% Acetonitril-^O und schließlich Λ0% Acetonitril-HpO eluiert. Verdampfen der relevanten Fraktionen liefert einen weißen Feststoff, der im Vakuum getrocknet wird (PpOc), wobei man das Produkt erhält (1,92 g,
IR (KBr) \?„'. 2560 (-SH) cm"1 λ max
1H-NMR (dg-Aceton) ö: 4,25-3,6 (m, 8H), 3,49 (s, 3H, N-Me), 3,35-2,7 (m, 5H).
B. p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(1-methylmorpholino)-ethylthio ]-6-[(R)-1-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]-hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat
35
CO2PNB
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-6-[(R)-1-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carboxylat (0,348 g, 1,0 mMol) in 25 ml trockenem Acetonitril gibt man tropfenweise Diisopropylethylamin (0,191 ml, 1,1 mMol) und danach Diphenylchlorphosphat (0,228 ml, 1,1 mMol) bei O0C unter
20 25
gibt nach 1stün-
digem Rühren bei O0C Diisopropylethylamin (0,226 ml, 1,3 mMol) zu dem erhaltenen Eno!phosphat und danach 1-Methyl-1-(2-mercaptoethyl)-morpholinium-trifluormethansulfonat (0,373 g, 1,2 mMol). Die Reaktionsmischung rührt man 1,5h bei Raumtemperatur, konzentriert im Vakuum, nimmt das verbleibende Material 'in Wasser auf und gibt auf eine C^g-Umkehrphasensäule.. Elution mit Wasser, dann 20% Acetonitril-H20 und schließlich 30% Acetonitril-H20 und nachfolgende Lyophilisation der relevanten Fraktionen ergibt das Produkt (0,360 g, 40%) als amorphen Feststoff. IR (Film): 3300 (-0H), 1770 (ß-Lactam CO), 1700 (-CO2PNB)
cm"
H-NMR (dg-Aceton) & : 8,25> 7,80 (ABq, J=8,6 Hz, 4H,arom.), 7,4-6,8 (m, 1OH, Diphenylphosphat), 5,56, 5,27 (ABq, J=14,2 Hz, 2H, benzyl.), 4,42 (d von t, J= 9,2 Hz, J'=2,7 Hz, 1H, H-5), 4,1-2,7 (m, 17H), 3,40 (s, 3H, N-Me), 1,22 (d, J=6,2 Hz, 3H, -CHMe).
C. (5R,6S)-3-[2-(i-Methylmorpholino)-ethylthio]-6-[(R)-1-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2^-carboxylat
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(1-methylmorpholino)-ethylthio]-6-[(R)-1-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat-diphenylphos- phat (0,360 g, 0,49 mMol) in 13 ml Phosphatpuffer (0,05 M pH 7*4) gibt man 0,36 g 1096 Palladium-auf-Kohle, 20 ml Tetrahydrofuran und 20 ml Diethylether und hydriert de diese Mischung (Parr) 1 h unter einem Druck von 2,2 bar (32 psi). Die Mischung filtriert man durch Celite, wäscht das Filterkissen mit Wasser und Diethylether, trennt die
wäßrige Phase ab und stellt den pH mit zusätzlichem pH 7,4 Phosphatpuffer auf 7,0 ein. Nach Entfernung rest-Iieher organischer Lösungsmittel im Vakuum gibt man die wäßrige Lösung auf eine C^Q-Umkehrphasensäule. EIution mit Wasser und Lyophilisation der relevanten Fraktionen liefert 0,130 g eines amorphen Feststoffs. Dieses Material reinigt man erneut mittels Umkehrphasen-HPLC, wobei man das reine Produkt (0,058 g, 34%) als amorphen Feststoff erhält.
max
3420 (br, OH), 1750 (ß-Lactam CO),
-1
IR (KBr) \>
1590 (-CO2") cm" 1H-NMR (D2O)S : 4,35-2,77 (m, 17H), 3,18 (s, 3H, N-Me),
1,23 (d, J=6,3 Hz, 3H, CHMe) UV (H20)\max: 300 (£.6344) mn Τ i/2 (pH 7,4,.36,80C) = 18,5 h.
Beispiel
18
Herstellung von (5R,6S)-3-[2-(1,4-Dimethyl-1-piperazineum)-ethylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo Γ 3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat
COO
A. 1-(2-Acetylthioethyl)-1,4-dimethylpiperaziniumbromid
+ N N
Aceton·, 5O0C
Eine Lösung von 2-Bromethylthiolacetat (2,20 g,0,012 Mol) [s.B.Hansen, Acta Chem.Scand.1J_, 537-40 (1957)] und 1,4-Dimethylpiperazin (1,95 ml, 0,014 Mol) in 4 ml Aceton rührt man 65 h bei 500C. Nach Abkühlen auf 250C dekantiert man die flüssige Phase von dem gummiartigen Material, das man zweimal mit Diethylether verreibt, wobei man ein hygroskopisches, gelbliches Pulver erhält (3,2 g, 90?0.
IR (Nujol) γ? Y: 1685 (C=O des Thioesters) cm"1
1H-NMR (D2O) S : 2,37, 2,39 (2s, 6H,
CH3CO, "^N-CH3), 3,18 (s, 3H 15
B. 1,4-Dimethyl-1-(2-mercaptoethyl)-piperazineumbromidhydrο chlo rid
J— , Br
or ,,^1S- ^^ S- -t i' / Bl , HCl
Eine Lösung von 1-(2-Acetylthioethyl)-1,4-dimethylpiperaziniumbromid (1,1 g, 3,7 mMol) in 6N Chlorwasserstoffsäure (4 ml) erhitzt man 1 h bei 8O0C unter einer Stickst off atmosphäre und engt die Lösung unter vermindertem Druck ein, wobei man ein weißes Pulver erhält (0,41 g, 38%) .
140 1
1 , "λ /3Γ-Η
1H-KMR (DMS0-d6) 6 : 2,90 (s, N+ ), 3,26 (s,
Analyse: für
berechnet: C 31,03% H 7,16% N 9,05% S 10,35% gefunden : 31,62 7,46 9,19 10,19
' -
C. (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-3-[2-(i,4-dimethyl-i-piperazinilam)-ethylthio ]-6-[i-(R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicvcIo Γ3.2.01hept-2-en-2-carboxylat-dipheny!phosphat
OH ... J-J
Y ^ ο
,0 2) ClP(OPh)
.N
COOPNB
Zu einer kalten (O0C) Lösung von (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-i-azabicyclo[3.2.0]- heptan-2-(R)-carboxylat (0,465 g, 1,33 mMol) in 2 ml Acetonitril (aufbewahrt unter einer Stickstoffatmosphäre) gibt man Diisopropylethylamin (0,278 ml, 1,59 mMol) und Diphenylchlorphosphat (0,33 ml, 1,59 mMol), rührt die Reaktionsmischung 30 min und behandelt mit einer Suspen-
sion von 1f4-Dimethyl-1-(2-mercaptoethyl)-piperaziniumbromid-hydrochlorid (0,40 g, 1,37 mMol) in 3 ml Acetonitril-1 ml Wasser-Mischung und Diisopropylethylamin (0,278 ml, 1,59 mMol). Nach 18stündigem Rühren bei 50C gibt man 15 ml kaltes Wasser zu der Mischung und chromatographiert die entstehende Lösung über eine PrepPak-500 C18 (Waters Associates)-Säule (2,5 x 7,5 cm), wobei man 25-35% Acetonitril in Wasser als Eluierungsmittel verwendet. Nach Lyophilisation erhält man ein gelbliches Pulver (0,50 g, 50%).
IR (KBr) ι? -. 1765 (C=O von ß-Lactam), 1690 (C=O von PNB-Ester), 1585 .(Phenyl), 1512 (NO2), 875
15 (NO2) cm"1
1H-NMR (DMSO-dg) 6 : 1,16, 1,18 (2d, J=6,1 Hz, 3H,CH,CH0H),
2,44 (s, N-CH3), 3,14 (s,
'— CH, N "^), 5,31 (d,
J=6 Hz, OH), 5,39 (Zentrum von ABq, J=13 Hz, CH2 von PNB), 6,6-7,4 (m, 1OH, Phenyl von Phosphat), 7,71 (d, J=8,8 Hz, 2H, Ho von PNB), 8,26 (d, J= 8,8 Hz, Hm von PNB).
D. (5R,6S)-3-[2-(i,4-Dimethyl-1-piperazinium)-ethylthio]-6-[1-(R)-hydroxyethylJ-7-oxo-1-azabicyclo[3·2.0]hept-2-en-2-carboxylat
-, (PhO)
10%, Pd/C ^ THF, Ether;
Puffer
:OOPNB
. <f
COO
Zu einer Lösung von (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-3-[2-(1,4-dimethy1-1-piperazinium)-ethylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3,210]hept-2-en-2-carboxylat- dipheny!phosphat (0,47 g, 0,623 mMol) in 25 ml feuchtem Tetrahydrofuran gibt man Diethylether (25 ml), Kaliumphosphat-monobasisches Natriumhydroxid-Puffer (13 ml, pH 7,22) und 10% Palladium-auf-Kohle (0,47 g), hydriert die erhaltene Mischung 1 h bei 23°C unter einem Druck von 2,76 bar (40 psi), trennt die beiden Schichten ab und extrahiert die organische Schicht mit Wasser (2 χ 7 ml). Die wäßrigen Schichten vereinigt man, filtriert durch ein Celite-Kissen, wäscht mit Diethylether (2 χ 15 ml) und chromatographiert an einer PrePak-500/C18 (Waters Associates)-Säule (2,5 x 9,5 cm) mit Wasser als Eluierungsmittel, wobei man nach Lyophilisation 0,097 g (43%) Produkt erhält
IR (KBr) J_v : 3ΟΟΟ-37ΟΟ (OH), 1750 (C=O von ß-Lactam), 1585 (Carboxylat) cm"
1H-NMR (D2O) Sx 1,24 (d, J=6,4 Hz, 3H, CH3CHOH), 2,33
—\ —ν /—CH-
(s, 3H, ^N-CH3), 3,15 (s, _/^_
(m, H-5, CH3CHOH) UV (H2O) Amax: 296 (£9476)
[a]jp. = 61,1° (C 0,26, H2O)
ΐ ,1 = 12,4 h (gemessen bei einer Konzentration von
10~4 M in pH 7,4 Phosphatpuffer bei 36,S0C). 30
Beispiel 19
Herstellung von (5R,6S)-3-[2-(N-Methyl-thiomorpholinium-5 oxid]-ethylthio]-6-[i-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat
mCPBA
Zu einer kalten (-1O0C) Lösung von (5R,6S)-3-[2-(N-Methyl-thiomorpholinium)-ethylthio]-6-[1-(R)-hydroxyethyl]-7-OXO-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat (608 mg, 1,65 mMol) in einer 1:1 Mischung von Acetonitril-Wasser (9 ml) gibt man während 1 h in kleinen Portionen m-
Chlorperbenzoesäure (334,8 mg, 1,65 mMol), verdünnt die Mischung dann mit 15 ml Wasser, wäscht mit Diethylether (3 X 15 ml), behandelt die wäßrige Phase im Vakuum und leitet über eine Umkehrphasen-Silikagelsäule (H2O), wobei man einen Feststoff erhält, der aus einer Mischung
von Verbindungen besteht. Diese Mischling trennt man mittels Umkehrphasen-HPLC, wobei man die Fraktion A (52,4 mg; Ausbeute 12%) und die Fraktion B (23,6 mg;
Ausbeute 6%) als Diastereoisomere der Titelverbindung erhält.
Fraktion A · .
IR (Nujol)\? : 1750 (st, ß-Lactam C=O), 1580 cm"1(st, C=O)
1H-NMR (D2O) S : 4,26-2,91 (2OH, m, H-4, H-5, H-6, H-1 !, CH2S, CH2S-O, CH3-N+ und CH2N+) und 1,24 ppm 3H, d, J=6,4 Hz, CH3) UV (H2O, c 0,06) *max: 302 (£10425) t 1 /2 = 12 h (0,065 M, pH 7,4 Phosphatpuffer, 370C.
Fraktion B
IR (Nujol) v> v: 1750 (st, ß-Lactam C=O) und 1585 cm"1
(st, C=O)
1H-NMR (D2O) 6 · 3,86-2,90 (1H, m, H-4, H-5, H-6, H-1», CH2S, CH2S-O, CH2N+), 3,25 (3H, s, CH3N+) und 1,24 ppm (3H, d, J=6,4 Hz, CH3) ' UV (H2O, c 0,05) Amax: 299 ( ε 6517)
^ 1/2 = 10>75 h (°»o65 M, pH 7,4 Pufferlösung, 37°C). 25
Beispiel 20
Herstellung von (5R,6S)-3-[2-(1 ,4,4-Trim.etliyl-l-piperazinium)-ethylthio]-6-[iR-hydroxyethyl]-7-oxo-1-azabicyclo [3«2.0~)hept-2-en-2-carboxylat-chlorid 30
A. 1-(2-Acetylthioethyl)-1,4,4-trimethylpiperazinium-
bromid-.jodid
10
KeJ
N + N v+ , Br , J:
Eine Suspension von 1-(2-Acetylthioethyl)-1,4-dimethylpiperazinkum-bromid (1,48 g, 5,0 mMol) in 10 ml Isopropylalkohol behandelt man mit Methyljodid (0,373 ml, 6,0 mMol) und erhitzt 3P h auf 55 bis 600C. Die Lösungs-" mittel verdampft man bei. vermindertem Druck, verreibt den Rückstand in Hexan, filtriert den Feststoff (1,85 g). Den Peststoff löst man in 8 ml heißem Wasser, verdünnt die Lösung bis zur Trübung mit Aceton (70-80 ml) und führt zwei aufeinanderfolgende Kristallisationen durch, wobei man 1,5 g. (68%) der Titelverbindung, Fp. 220 bis 225°C (Zers.), erhält
IR (KBr) v> : 1692 cm"1 (C=O)
a IQaX
1H-NMR (D2O) S-. 2,40 (s, 3H, CH3COO), 3,37 (s, N-CH3), 3,39 (s, N-CH3), 3,99 (s) .
m (H20)Amax: 22β ( Analyse: für C11H2^N
berechnet: C 30,08% H 5,51% N 6,38% gefunden : 30,48 5,53 6,86.
35
B. 1-(2-Mercaptoethyl)-1,4,4-trimethylpiperaziniumbis-chlorid
HGl 6N Permutit
S-1 Cl
2Cl"
Eine Mischung von 1-(2-Acetylthioethyi)-1 ,4,4-trimethylpiperaziniumbromid-jodid (1,84 g, 4,19 mMol) und 6N Chlorwasserstoffsäure (15 ml) erhitzt man 2,5 h unter einer Stickstoffatmosphäre bei 570C. Die Lösung konzentriert man unter vermindertem Druck zur Trockene, suspendiert den Feststoff in 10 ml Wasser und behandelt die gut gerührte Mischung mit Permutit S-1 Cl", bis man eine Lösung erhält. Die Lösung gießt man auf eine Permutit S-1 Cl" -Säule (1,2 χ 60 cm), die man mit Wasser eluiert (1,5 ml/min), vereinigt die geeigneten Fraktionen und lyophilisiert, wobei man ein weißes Pulver (0,93 g, 85%) erhält, Fp. 190 bis 1910C
IR (Nuöol)v^max: 2460 (SH) .
"1H-NMR- (O2O)S'. 3,4 Cs, N-CH3), 3,45 (s, N-CH3), 4,07
(s) Analyse: für C9H22N2SCl2.0,75H2O
berechnet: C 39,34% H 8,62% N 10,20% S 11,67% gefunden : 39,48 8,39 10,55 11,15.
C. (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-3-[2-(i,4,4-trimethyl-i-piperazinium) -ethylthio ]-6-(1 R-hydroxyethyl ]-7-oxo-1 -azabicyclo Γ3.2.0lhept-2-en-2-carboxylat-bis-chlorid
1) NEt(iPr)2
2) ClP(OPh)2
COOPNB
3)NEt(iPr)2v
Permutit S-1 Cl"
2Cl"
COOPNB
2Cl
Zu einer kalten (50C) Lösung von (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-6-[iR-hydro xyethyl]-3,7-dioxo-1 -azabicyclo [3 · 2.0 ]heptan-2R-car'boxylat (0,94 g, 2,7 mMol) in 3 ml Acetonitril (unter Stickstoff atmosphäre aufbewahrt) gibt man tropfenweise Diisopropylethylamin (0,557 ml, 3,2 mMol) und Diphenylchlorphosphat (0,663 ml, 3,2 mMol), rührt die Reaktionsmischung 30" min bei 50C und behandelt mit Diisopropylethylamin (0,599 ml, 3,44 mMol) und einer wäßrigen Lösung (4 ml) von 1-(2-Mercaptoethyl)-1,4,4-trimethylpiperazinium-bischlorid (0,90 g, 3,44 mMol). Nach 1,25 ~h gibt man Diisopropylethylamin (0,1 ml, 0,57 mMol) zu und rührt weitere 2 h. Ein Teil des Ace.tonitrils entfernt man bei vermindertem Druck und chromatographiert die erhaltene, rote Mischung auf einer PrePak-500/C.Q (Waters Associates)-Säule, wobei man 25-75% Acetonitril in Wasser als Eluierungsmittel verwendet. Man erhält nach Lyophilisation ein gelbliches Pulver (1,4 g) Das Pulver solubilisiert man in Wasser und gibt die Lösung auf eine Permutit S-1 Cl~-Säule (1,2 χ 58 cm), wobei man Wasser als Eluierungsmittel verwendet. Die Lyophilisation der geeigneten Fraktionen führt zu 1,17 g eines . Pulvers, das man wiederum auf einer Säule von PrePak-5Ö0/C18 reinigt. Mari" lyophilisiert die geeigneten Frak-
10
15
tionen und erhält ein gelbliches Pulver (0,80 g, 53%). IR (KBr) v?max: 3400 (br, OH), 1770 (C=O von ß-Lactam), 1690 (C=O des PNB-Esters), 1605 (aromat.), 1515
(NO2), 1345 (NO2) cm"1 1H-NMR (O2O)S: 1,26 (d, J=6,3 Hz, 3H, CH3CHOH), 3,39 (s, NCH3), 4,00 (s), 5,37 (brs, CH2 von PNB), 7,60 (d, J=8,6 Hz, 2H, Ho von PNB), 8,20 (d, J=8,7 Hz, 2H, Hm von PNB)
UV (H20)\max: 276 (£ 12094), 306 (t 10752) Analyse: für C25H36N^OgSCl2.3H2O
berechnet: C 46,515a H 6,56% N 8,68# S 4,97^ Cl 10,9890 gefunden : 46,31 6,18 8,57 5,36 11,37.
D. (5R, 6S) -3- [2-(1 ,4,4-Trimethyl-i -piperazinium) -ethylthio]-6-(1R-hydroxyethyl)-7-0x0-1-azabicyclo [3.2.0]-hept-2-en-2-carboxylat-chlorid
COOPNB
30
Cl
35
Eine Mischung von (5R,6S)-p-Nitrobenzyl-3-[2-(1,4,4-trimethyl-1-piperazinium)-ethylthio]-6-(iR-hydroxyethyl)-7-OXO-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat- bis-chlorid (0,40 g, 0,68 mMol)* Phosphatpuffer (30 ml, 0,05 M, pH 7,0), Tetrahydrofuran (10 ml), Ether (30 ml) und 10% Pd/C (0,40 g) hydriert man 1 h bei 23°C und einem Druck von 2,4 bar (35 psi). Man trennt die beiden Phasen, extrahiert die organische Phase mit Wasser (10 ml), filtriert die wäßrige Phase durch ein Celite-Kissen, wäscht mit 10 ml Ether, konzentriert im Vakuum auf 10 ml und chromatographiert auf einer PrepPak-500/C.g-Säule (2,2 χ 11 cm) (mit Wasser als Eluierungsmittel). Nach Lyophilisation erhält man 70 mg (25%).
IR (KBr);>mo : 3400 (br, OH), 1755 (C=O von ß-Lactam),
1585 (Carboxylat) cm 1H-NMR (D2O) S : 1,24 (3H, d, J=6,3 Hz, CH3CHOH), 3,36 (s, NCH3), 3,98 (s) UV (H2O) Amax: 296 ( £7987)
[αί3 = 35,9° (c 0,30, H2O)
°i/2 = ^»® k (semessen bei einer Konzentration von 10~4 M in pH 7,4 Phosphatpuffer bei 36,80C).

Claims (6)

  1. Erfindungsanspruch
    1. . Verfahren zur Herstellung von Carbapenem-Derivateh der allgemeinen Formel I
    ,8 H
    ,14
    _
    COOR4
    worin
    R ein Wasserstoff atom bedeutet und
    R ein Wasserstoffatom bedeutet oder für folgende substituierte und unsubstituierte Reste steht:
    eine Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen; eine Cycloalkyl- und Cycloalkylalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen in dem Cycloalkylring und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den " Alky.leinheiten; eine Phenylgruppe; eine Aralkyl-, Aralkenyl- und Aralkinylgruppe, worin die Aryleinheit eine Phenylgruppe darstellt und der aliphatische Teil 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist; eine Heteroaryl-, Heteroaralkyl-, Heterocycly1- und Heterocyclylalkylgruppe, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten, heterocyclischen Einheiten unter 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- und Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit den heterocyclischen Einheiten verbundenen Alkyleinheiten 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen;
    wobei der Substituent oder die Substituenten der obengenannten Reste eine der folgenden Gruppen bedeuten:
    eine C, ^-Alkylgruppe, die gewünschtenfalls durch Amino, Halogen, Hydroxy oder Carboxyl substituiert ist,
    ein Halogenatom,
    0 0 NR3
    -OR3, -OCNR3R4, -CNR3R4, -NR3R4, -
    NR3R4 0 0
    -SO2NR3R4, -NHCNR3R4, R3CNR4-, -CO2R3 , =0, 0 0 0
    -OCR^, -SR'', -SR*, -SR* , -CN, -Ν», -OSO^,
    η DD
    -OSO9R3, -NR3SOpR4, -NR3C=NR4, -NR3COpR4 oder
    pll , -HIl Ο —IYII , — m\. OUpI
    15
    -NO2,
    wobei in den obengenannten Substituenten die Gruppen
    •x A
    Rr und R unabhängig voneinander für ein Wasser-20. stoffatom; eine Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen; eine Cycloalkyl-, CycIoalkylalkyl- und Alkyl cycloalkyl gruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen im Cycloalkylring und mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den Alkyleinheiten; eine Phenylgruppe; eine Aralkyl-, Aralkenyl- und ÄraIkinylgruppe, worin die Aryleinheit eine Phenylgruppe ist und der aliphatischen Teil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist; oder eine Heteroaryl-, Heteroaralkyl-, Heterocyclyl- und Heterocyclylalkylgruppe, wobei das Heteroatom oder die Heteroatome in den obengenannten heterocyclischen Einheiten aus 1 bis 4 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen ausgewählt sind und die mit den genannten heterocyclischen Einheiten verbundenen Alkyleinheiten 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, stehen, oder
    35
    3 4
    R^ und R zusammen mit dem Stickstoffatom, an
    das wenigstens einer dieser Reste gebunden ist, einen 5- oder 6-gliedrigen, Stickstoff enthaltenden, heterocyclischen Ring bilden;
    R^ wie die Gruppe R^ definiert ist, Jedoch kein Wasserstoffatom bedeuten kann;
    oder worin
    R und R zusammen einen C2_10-Alkyliden- oder durch eine Hydroxygruppe substituierten C2_10-Alkylidenrest bedeuten;
    A eine Cyclopentylen-, Cyclohexylen- oder eine C2_g-Alkylengruppe bedeutet, die gewünsentenfalls durch eine oder mehrere C1 ^-Alkylgruppen substituiert ist;
    2 "~
    R ein Wasserstoff atom, eine anionische Ladung
    oder eine übliche, leicht entfernbare Carboxyl-Schutz-
    2 gruppe darstellt, mit der Maßgabe, daß, falls R ein Wasserstoffatom oder eine Schutzgruppe darstellt, auch
    .20 ein Gegenanion vorhanden ist, und
    14
    R einen quaternisierten, Stickstoff enthaltenden, aromatischen oder nicht-aromatischen Heterocyclus bedeutet, der über ein Ringstickstoffatom an A gebunden ist, wodurch eine quatemäre Ammoniumgruppe gebildet wird,
    oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, gekennzeichnet dadurch, daß man
    eine Zwischenverbindung der allgemeinen Formel IV ·
    O8 H
    ,1.
    R'
    ι I
    2«
    COOR
    IV
    Λ R
    worin R und R die oben angegebenen Bedeutungen be-
    2»
    sitzen, R eine übliche, leicht entfernbare Carboxyl-Schutzgruppe bedeutet und L eine übliche Abgangsgruppe darstellt,
    mit einer Thio!verbindung der allgemeinen Formel VII
    HS-A-R VII
    ,14
    worin A und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und Χθ ein Gegenanion darstellt, in einem inerten Lösungsmittel und in Gegenwart einer Base zu einer Carbapenemverbindung der allgemeinen Formel If
    ,8 H
    ,Θ
    I1
    worin R1, R8, R2', A, r' 25 Bedeutungen besitzen,
    a
    und Χσ die oben angegebenen
    umsetzt und gewünschtenfalls die Carboxy1-Schutzgruppe
    2'
    R entfernt, um die entsprechende, deblockierte Verbindung der allgemeinen Formel I oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon zu erhalten.
  2. 2. Verfahren nach Punkt 1 , gekennzeichnet dadurch,
    daß man als Base ein nicht-nucleophiles, tertiäres Amin oder ein TrI-(C._λ)alkylamin einsetzt.
  3. 3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet'dadurch, daß man als Base ein nicht-nucleophiles, tertiäres Amin einsetzt.
  4. 4. Verfahren nach Punkt -1 , 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß man die Umsetzung bei einer Temperatur von -15°C bis Raumtemperatur durchführt.
  5. 5. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß man die Umsetzung bei einer Temperatur von etwa
    -15°C bis +150C durchführt.
  6. 6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet ·-dadurch., daß man als inertes Lösungsmittel Acetonitril, eine Mischung von Acetonitril, Dimethylformamid und Tetrahydrofuran, eine Mischung von Tetrahydrofuran und Wasser, eine Mischung von Acetonitril und Wasser sowie Aceton einsetzt.
    - 7. Verfahren—zur-Hersteilung—einer- quaternären
    Aminthiolverbindung der allgemeinen Formel VIL
    HS-A- R14 Χθ
    VII , "'
    worin A für Cyclopentylen, Cyclohexylen oder - R10 R12 X j j
    10 11 12 ' 1 "i steht;' worin R , R , R und R ^ unabhängig voneinan 5 der—ein- Wassers tof f a tom - oder- eine- C ^ ·—r--Alky 1 gruppe- be—
DD84260663A 1983-03-08 1984-03-07 Verfahren zur herstellung von carbapenem-derivaten DD228258A5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US47137883A 1983-03-08 1983-03-08
US49969183A 1983-06-07 1983-06-07
US55729583A 1983-12-01 1983-12-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD228258A5 true DD228258A5 (de) 1985-10-09

Family

ID=27413179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD84260663A DD228258A5 (de) 1983-03-08 1984-03-07 Verfahren zur herstellung von carbapenem-derivaten

Country Status (31)

Country Link
JP (1) JPH05255250A (de)
KR (1) KR900002247B1 (de)
AR (1) AR241016A1 (de)
AT (1) AT387968B (de)
AU (2) AU572124B2 (de)
CA (1) CA1284324C (de)
CH (1) CH658248A5 (de)
CY (1) CY1546A (de)
DD (1) DD228258A5 (de)
DE (1) DE3408347A1 (de)
DK (1) DK140584A (de)
ES (2) ES530337A0 (de)
FI (1) FI840863A (de)
FR (1) FR2542316B1 (de)
GB (1) GB2136802B (de)
GR (1) GR81871B (de)
HK (1) HK82990A (de)
HU (1) HU193895B (de)
IE (1) IE57098B1 (de)
IL (1) IL71149A (de)
IT (1) IT1178465B (de)
LU (1) LU85241A1 (de)
NL (1) NL8400702A (de)
NO (1) NO166038C (de)
NZ (1) NZ207346A (de)
OA (1) OA07674A (de)
PT (1) PT78211B (de)
SE (2) SE8401278L (de)
SG (1) SG35490G (de)
YU (2) YU46147B (de)
ZW (1) ZW3884A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4683301A (en) * 1982-04-08 1987-07-28 Bristol-Myers Company Carbapenem antibiotics
US4552696A (en) * 1982-04-09 1985-11-12 Bristol-Myers Company Carbapenem antibiotics
IE851586L (en) * 1984-07-02 1986-01-02 Interchem Internat S A I methylcarbapenems having a 2-quaternary¹heteroarylalkylthio substituent
CA1285940C (en) * 1984-07-02 1991-07-09 Merck & Co., Inc. Carbapenems having a 2-quaternary heteroarylalkylthio substituent
US4665169A (en) * 1985-09-11 1987-05-12 Bristol-Myers Company Carbapenem antibiotics
US4880922A (en) * 1985-11-22 1989-11-14 Bristol-Myers Company Carbapenems with quaternized heterothioalkylthio substitution at position 2
NZ219892A (en) * 1986-04-15 1991-02-26 Merck & Co Inc N-amino quaternised heteroarylium carbapenem derivatives and pharmaceutical compositions thereof
CA2036941A1 (en) * 1990-02-23 1991-08-24 Isao Kawamoto Carbapenem derivatives having antibiotic activity, their preparation and their use
US5712267A (en) * 1991-06-04 1998-01-27 Sankyo Company,. Limited Carbapenem derivatives, their preparation and their use as antibiotics
CA2526209A1 (en) 2003-06-12 2004-12-23 Btg International Limited Cyclic hydroxylamine as psychoactive compounds
FR2921258A1 (fr) * 2007-09-24 2009-03-27 Oreal Composition tinctoriale comprenant au moins un precurseur incolore disulfures/thiol, proced de coloration a partir de la composition

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55147284A (en) * 1979-04-17 1980-11-17 Sanraku Inc Novel beta-lactam derivative and its preparation
IE52147B1 (en) * 1980-03-27 1987-07-08 Merck & Co Inc 4-(3-carboxy-2-oxopropyl)-azetidin-2-ones and process for their preparation
EP0038869A1 (de) * 1980-04-30 1981-11-04 Merck & Co. Inc. Verfahren zur Herstellung von 1-Carbapenemen und Zwischenprodukte für ihre Herstellung
EP0060612A1 (de) * 1981-02-04 1982-09-22 Beecham Group Plc Verfahren zur Herstellung von Azabicyclo(3.2.0)-hept-2-en-Derivaten
US4552873A (en) * 1981-08-19 1985-11-12 Sankyo Company Limited Carbapenem compounds, and compositions containing them
EP0074599A1 (de) * 1981-09-09 1983-03-23 Takeda Chemical Industries, Ltd. 5,6-Cis-Carbapenem-Derivate, ihre Herstellung und Verwendung
US4552696A (en) * 1982-04-09 1985-11-12 Bristol-Myers Company Carbapenem antibiotics
US4536335A (en) * 1982-06-18 1985-08-20 Bristol-Myers Company Carbapenem antibiotics

Also Published As

Publication number Publication date
NO166038C (no) 1991-05-22
KR900002247B1 (ko) 1990-04-07
SE8901162D0 (sv) 1989-04-03
IE57098B1 (en) 1992-04-22
HUT34980A (en) 1985-05-28
NO840865L (no) 1984-09-10
AT387968B (de) 1989-04-10
SE8401278D0 (sv) 1984-03-07
GR81871B (de) 1984-12-12
CA1284324C (en) 1991-05-21
FR2542316A1 (fr) 1984-09-14
OA07674A (fr) 1985-05-23
AR241016A1 (es) 1991-04-30
KR840008157A (ko) 1984-12-13
GB2136802B (en) 1987-05-20
ES8505205A1 (es) 1985-05-16
SE8401278L (sv) 1984-09-09
JPH05255250A (ja) 1993-10-05
GB2136802A (en) 1984-09-26
CH658248A5 (de) 1986-10-31
IL71149A0 (en) 1984-06-29
GB8405984D0 (en) 1984-04-11
AR241016A2 (es) 1991-04-30
LU85241A1 (fr) 1984-11-14
YU49486A (en) 1987-12-31
YU42084A (en) 1986-08-31
HK82990A (en) 1990-10-19
ES530337A0 (es) 1985-05-16
SG35490G (en) 1990-07-13
AU2536084A (en) 1984-09-13
DK140584A (da) 1984-09-09
PT78211B (en) 1986-08-12
FI840863A (fi) 1984-09-09
YU46147B (sh) 1993-05-28
PT78211A (en) 1984-04-01
DK140584D0 (da) 1984-02-29
IL71149A (en) 1990-03-19
ES8507145A1 (es) 1985-08-16
HU193895B (en) 1987-12-28
ATA76984A (de) 1988-09-15
AU605491B2 (en) 1991-01-17
NO166038B (no) 1991-02-11
AU7592487A (en) 1987-10-22
FI840863A0 (fi) 1984-03-05
FR2542316B1 (fr) 1988-10-07
SE8901162L (sv) 1989-04-03
CY1546A (en) 1991-03-22
NL8400702A (nl) 1984-10-01
DE3408347A1 (de) 1984-09-13
ES537349A0 (es) 1985-08-16
YU46305B (sh) 1993-05-28
AU572124B2 (en) 1988-05-05
ZW3884A1 (en) 1984-10-10
NZ207346A (en) 1987-01-23
IE840549L (en) 1984-09-08
IT1178465B (it) 1987-09-09
IT8419945A0 (it) 1984-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3587126T2 (de) Carbapenem-Derivate und sie enthaltende Zusammensetzung.
DE3785163T2 (de) 3-pyrrolidinylthio-1-azabicyclo(3.2.0)hept-2-en-2-carbonsaeurederivate und verfahren zu deren herstellung.
DE3321864C2 (de)
CH657853A5 (de) Carbapenemderivate, deren herstellung und solche verbindungen enthaltende praeparate.
DE2950913A1 (de) Neue substituierte penemverbindungen, verfahren zu deren herstellung und arzneimittel
DE69129175T2 (de) 1-Methylcarbapenemderivate und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2819479A1 (de) N-alkyl-n-acylderivate von thienamycin
DD228258A5 (de) Verfahren zur herstellung von carbapenem-derivaten
DE3312533C2 (de)
DE3334937C2 (de)
DE3122523C2 (de)
DE2652676A1 (de) N-alkylierte derivate von thienamycin, verfahren zu deren herstellung und diese enthaltende arzneimittel
DE3317742C2 (de)
CH640236A5 (en) 3-(2-Aminoethylthio)-6-ethyl-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-ene-2 -carboxylic acid and process for its preparation
CH661729A5 (de) Fluoralkylierte carbapenemverbindungen.
US4880922A (en) Carbapenems with quaternized heterothioalkylthio substitution at position 2
US4640799A (en) Carbapenem antibiotics
DE2652679A1 (de) Substituierte n-methylenderivate von thienamycin, verfahren zu deren herstellung und diese enthaltende arzneimittel
US4665170A (en) Carbapenem antibiotics
KR910009270B1 (ko) 카바펜엠 항생제의 제조방법
DD237507A5 (de) Verfahren zur herstellung von quaternaeren aminthiol.-zwischenverbindungen
AT387574B (de) Verfahren zur herstellung neuer carbapenem-derivate
AT387223B (de) Verfahren zur herstellung von neuen carbapenem-derivaten
CH646171A5 (en) Bicyclic compounds
DE3880660T2 (de) In 2-stellung substituierte (1r,5s,6s)-2-thio-6-((r)-1-hydroxyethyl)-1-methyl-carbapenem-carbonsaeure-derivate.

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee